淺談強夯法在高填方路基施工中的應用

鄧磊 楊莉莉

摘 要：根據實際路基施工應用淺析了基于重錘夯實法的強夯法處理地基的作用機理及其實現的施工效果和意義，并結合實際工程項目從施工機具的選擇、參數的確定以及施工注意事項等方面對強夯法的施工要點進行簡單探討。其中，施工機具的選擇包含了對相關安全標準的需求和施工前期的準備，而參數的確定則著重于對夯擊次數和夯沉量之間的數學關系，施工要點討論以施工完成符合標準為基礎。與此同時，根據施工要點對工程項目實施提出了施工過程中的質量控制關鍵點和具體的實施方法。

關鍵詞：路基施工 施工方法 強夯法 作用機理

中圖分類號：U46 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）07（a）-0088-01

工程施工中的地基處理方式按照傳統分法可以分為包括深層密實法、換土墊層法、化學加固法、排水固結法、加筋法以及熱學法在內的6種主流方式。作為深層密實法的一種典型，強夯法是法國Menard技術公司于20世紀60年代首創并投入到施工應用中的，我國是1978年9月引進這項技術。該方法在實現上具有設備簡單、效益明顯，并在實際工作中廣泛應用于工程項目施工。

1 作用機理

強夯法發展的基礎是重錘夯實法，其地基處理的機理是：使用起重機械吊起夯錘至一定高度后自由落下，利用沖擊能給地基土體沖擊和振動，使土體顆粒重新排列，并排除空隙中的空氣和水，從而提高地基的強度，降低低級的壓縮性。

2 工程應用及施工要點

在重慶的市政道路施工中，很多路床都是建立在前期場平后的工程上，經常碰到5～20 m的高填方地段，由于前期的場平施工的壓實度的達不到路基要求，或因場地限制路堤的填筑方式復雜，不易碾壓密室，給后續道路施工增加的困難。為了保證路基的穩定，滿足道路施工的相關規范要求，大都選擇了使用強夯法進行路基加固處理。

工程概況：某道路位于重慶市北部新區，屬于大型產業園的配套路網工程，擬建線路沿線場地屬淺丘地貌，線路縱線地形變化較大。路基經前期平場施工后，挖方段與高填方段相間，填方方式下部為拋填，上部分層壓實，填料以塊石和碎石為主，直徑5～30 cm，砂礫和粘性土充填，厚度6～10 m，因拋填松散，厚度較大，設計采用強夯法進行加固處理。

2.1 施工機具的選擇

強夯法地基處理技術是利用重錘在自由降落過程產生的沖擊能和振動實現地基的加固處理技術。出于安全考慮和相關安全標準要求，施工設備必須采用具有自動脫鉤能力的起重機，并在其臂桿前端設置相應的輔助設備，避免在落錘的工程中起重臂劇烈顫抖造成損傷或發生起重機傾覆事故。以保障施工設備和人員的安全。

在使用強夯法對地基加固前，應對地基的實際情況進行詳細的調查和了解。

2.2 確定強夯參數

為了安全保障和施工標準的需求，在強夯施工前，對施工現場進行試夯（也稱為施工實驗）。相關參數數據可以參考有關文獻，此處不再贅述。

2.2.1 夯點夯擊次數

各夯擊點的夯擊次數，應使土體的豎向壓縮最大，而側向的位移最小的原則。按照現場試夯得到的夯次數和夯沉量之間的關系曲線，夯擊的次數可以通過以下條件進行唯一確定。

（1）平均夯沉量在實際項目實施中，最后兩下的數值可以由以下標準決定：T<4000 kN·m時M=50 mm；40006000 kN·m時，M=200 mm（其中T為單擊夯擊能，M為平均夯沉量）。

（2）當夯擊周圍地面出現過大隆起時，擊數少于預先設計的錘擊數，此時應適當增加點夯遍數，避免夯擊周圍發生不合理的隆起，施工參數根據實際情況確定。

（3）在實際工作中，當夯沉量未達到施工收錘標準時，應當繼續填入風化材料并繼續按照相關標準進行夯實，直到施工效果符合收錘標準。

根據試夯采集的數據與設計吻合本，工程采用點夯兩遍，滿夯一遍的方式施工，點夯夯擊能采用3000 kN·m，滿夯采用1000 kN·m。

強夯施工參數如下：

①強夯方式夯擊能（kN·m）夯擊次數夯擊間距夯點布置。

②點夯3000 9～13（兩遍總計）第一遍為5～7次，第二遍為4～6次6×6m 正方形（梅花形）布置。

③滿夯10001D/4搭接。

在強夯開始施工時，由技術人員旁站，收集數據及時與設計方溝通，根據實際情況做適當調整。

2.2.2 夯擊間隔的設計

工程實施中，夯擊由于機械原因，在實施上有一定的時間間隔，該時間間隔取決于土中超靜孔隙水壓力的消散程度。具體工程實施中由于施工環境的不同，夯擊的時間間隔應當對現場的夯坑積水、人工填土的滲透性能等施工環境進行綜合性調整。

2.2.3 夯擊深度的要求

為防止夯擊能量在土中損失，應保證夯坑深度不超過1.1m。否則，應向坑內回填填料，填料應滿足路基填料的要求。

3 施工質量的管理

在施工上，必須對夯擊施工進行一系列的準備。同時，施工時必須杜絕產生“真空效應”和“氣墊效應”，傳統處理方法可以在夯錘上設置排氣孔；確保夯錘的施工狀態符合要求（自由下落），若有特殊情況（如傾斜下落）應特別處理，確保工程夯擊質量與能量；滿夯時，夯擊面積在施工要求上應當大于四倍的夯擊塔面積，并在夯擊完畢后對場地進行推平處理；在施工的同時，測試和檢測應貫穿于整個工程實施，對夯擊的施工效果，施工質量進行現場監工和記錄，并及時進行必要的夯擊調整。

4 結語

該文對強夯法加固地基的處理機理和施工工藝以及施工工藝質量控制要點進行了簡要的介紹，并提出了施工質量控制要點和施工建議，強夯法加固地基機理是一個復雜的問題，今后我們要通過不斷地實踐進一步認識它，從而更好地掌握它的施工工藝。

參考文獻

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