淺析土石混填路基的強夯施工

蘇長風

（中鐵十一局集團第五工程有限公司　重慶　400037）

淺析土石混填路基的強夯施工

蘇長風

（中鐵十一局集團第五工程有限公司重慶400037）

強夯法作為土石混凝土填土路基加固施工中一種常用的加固工藝，具有施工效率高、經濟性好、施工便利等優點。基于此，本文對土石混填路基的強夯施工進行探討。

土石混填；路基；強夯施工

在公路工程施工中，路基是公路建設的基礎，路基的質量對整個公路的質量都有著比較大的影響。為了保證公路路基的施工質量，需要對路基的壓實度進行控制，提高路基填料的穩定性以及路基填料的強度。在進行公路路基強夯施工中，如何更加有效的控制強夯質量是當前公路管理、建設的一個重點。

1　強夯法的基本加固原理

我們將重量達到8～40t的重物從高度為5～30m的高空采用自由落體的方式完成對于土體的巨大沖擊，進而完成路基的夯實和基礎材料的擠壓。在一系列的工程操作之后能夠使路基的土體物理性質發生極大地變化，提升路基的強度，將路基的可壓縮性減小到一個較為合理的范圍之內，最終達到夯實路基的目的[1]。該種方式對于路基的夯實是借助重物在高空所具有的勢能在下落過程中轉化為沖擊能量，在路基中產生較大的沖擊波，借助夯錘來完成對于土體的沖擊和切割，最終完成土體的夯實，提升路基的實際強度。由于在重錘接觸土體的瞬間會產生極大地壓力，而這種壓力會造成土體產生局部液化的現象，使得土體的局部強度迅速下降，有效地瓦解了原有的土體結構，而伴隨著沖擊波的消失又會使所有的土粒回歸到一個新的位置，在土粒位置發生變化的同時還會將部分水分排出，進而有效的促進土體的凝結，提升土體和地基的承載能力，如圖1所示。

圖1　強夯法加固原理圖

在經過強夯法進行路基的加固之后，土體強度提升則可以劃分為以下幾個部分：①隨著土體受到較強的壓力作用，使得其能夠獲得較強的壓縮和振密，進而有效的減少土體中存在的氣體和水分；②在土體被液化的過程中，土體的基本強度有所降低甚至消失；③伴隨著土體中水分的喪失使得土體的滲透性產生了極大地變化，土體的基本強度也得到了極大地提升；④伴隨著土體觸變的恢復和固結壓實，土體中殘留的自由水被壓縮成為了薄水膜，這也會進一步促進土體強度的提升。

2　對于夯實點的布設和施工要求

在進行夯實點的布置的時候應當根據所在地基的土體性質和施工的基本要求來確定，所采用的夯擊能為2000kN/m，對于夯實點的布置應當按照正方形來進行，各夯實點之間的間距應當為6m，地基的夯實應當分兩次進行，第一次保證每個夯實點的夯擊次數為10次，保證最后一次的沉降量低于5cm，在進行第二次夯擊的時候必須在第一次為夯擊到的位置進行夯擊，所采用的夯擊能應當為1600kN/m，每個夯擊點應當進行8次夯擊，而對于距離路基邊線1m處的位置，則采用夯擊能為1000kN/m的能量進行10次夯擊，對于涵洞上方以及周圍5m的位置不進行夯擊，實際的夯擊點的布置如圖2所示。

圖2　夯點位置布置示意圖

3　對于強夯的基本施工要求

3.1對于試夯的基本要求

由于土石具有較強的離散性，因此在進行實際的強夯之前必須進行試夯，以保證強夯施工方案的科學性。一般來說，根據所設計的強夯參數選取具有較強代表性的區域進行試驗，當試夯的結果滿足以下幾個條件時就可以進行大面積的強夯施工，即最后兩次的平均夯沉量小于50mm；夯坑的周圍未出現過大的隆起；未發生由于夯坑太深而造成起錘困難。

3.2施工的基本方法

在進行施工時應當按照先兩邊后中間的順序進行強夯。對于靠近路肩的夯實點應當率先進行，采用上述辦法的目的在于借助科學的施工程序來提升路堤側壁的強度，進而保證工程建設的基本質量[2]。只有科學合理的施工技術才能夠保證工程建設的順利進行，才能夠盡可能的保證工程建設的基本質量。

3.3強夯加固的基本程序

①清理施工場地；②標出夯點；③相關設備就位；④測量前錘頂的高程；⑤在達到設定高度時應讓重錘自由下落，在發生傾斜時應當將夯坑填平，重新進行夯實；⑥重復第⑤步；⑦重復第③到第⑥步驟；⑧借助推土機完成夯坑的填平并測量場地高程；⑨重復第一到第⑧步驟。

4　工程建設的注意事項

在實際的工程建設過程中應當注意以下幾點：①保證強夯之前的路基具有一定的強度，以確保施工設備和人員的基本安全；②加強相關設備周圍人員的安全防護，在一些重要部位應當加設防護網，在起錘之后，所有的施工人員必須在10m以外，并且佩戴安全帽，禁止站立于吊臂之下，并且檢查門架的穩定性[3]；③在進行夯實之前借助鋼尺完成夯錘重和落距，以保證單擊夯擊的能量符合相關的標準；④加強夯實點放線的審核，加強夯實完成后夯坑位置的檢查，以避免夯點放線錯誤的出現；⑤在進行施工之前應當完成夯擊點沉降量的檢測，大量實踐表明，當水平儀距離夯擊點15～20m的時候，夯擊作用對于測量的影響最小，所取得的結果也較為準確；⑥在實際的施工過程中應當嚴格遵循相關的設計和試驗要求，并且對所有的夯擊點的夯擊次數和沉降量進行記錄；⑦應為在實際的夯擊過程中所使用的材料較為特殊，所以所使用的所有參數都必須符合相關的技術要求，在所有的施工結束之后往往會難以完成相關的檢查工作，基于此，在實際的施工過程中必須對所有的施工參數和施工情況進行詳細記錄；⑧所使用的夯實材料的最大直徑不應大于80cm，并且必須做到夯實位置和次數以及間距的合理性，避免降低夯擊能量以及少夯漏夯的現象的出現；⑨當天氣對于路基夯實不利時應當禁止進行路基的夯實；⑩在完成基本的夯擊工作之后應當及時完成夯坑的填補，以避免雨天造成夯坑積水情況的出現，最終造成公路路基不安全因素的出現，一般情況下，在雨天和雨前的12h不能進行路基的夯實工作；11○在進行夯實時會由于振動作用而影響周圍的建筑物和相關設備，我們應當采用開挖防震溝等方式來減小振動波對于周圍建筑物和設備的影響，一般來說，防震溝的寬度為1.0m，深度則為2.0m；12○對于滑坡和土層較軟的地段，我們一般不進行路基的夯實，根據實際的地質情況制定較為合理的工程建設方案，減少夯擊的能量，加強施工過程中的監測力度，保證工程建設的安全和質量[4]；13○由于強夯機的重心較高，輪距較窄，在進行進場和轉場時對于道路具有較高的要求，因此在實際的施工過程中提升設備使用路段的承載能力，從而有效的解決強夯機進轉場問題。

5　施工過程的監測

在施工過程的監測主要包括施工質量的監測以及強夯施工后質量的檢測，其中施工中質量的檢測更加重要，因此要做好施工的記錄工作，并對施工中的程序進行檢測，然后要控制好質量的檢驗時間，路基在經過強夯處理后，隨著時間的增加強度也會隨著增加。所以，完成強夯施工后，每隔一段時間要檢查一次路基的質量，對于砂土路基和碎石路基每間隔1～2周檢查一次，對于飽和度比較低的粘性土和粉土，每間隔2～4周檢查一次。此外，還要控制好質量檢驗數量，根據建筑物的重要性以及負責程度來進行確定，由于不同的測試方法和不同的地方會有誤差出現，因此要根據建筑物和場地的復雜情況來進行確定，對于一些比較重要的地段或者復雜的路基，要加大檢驗點的數量，要求檢驗深度大于設計處理深度。

6　結論

總而言之，在公路路基施工過程中，為了保證強夯施工的施工質量，要結合路基的具體情況以及路基設計的施工工藝來進行強夯施工。在公路建設施工中，施工單位要主要建立完善的施工管理系統，提升路基施工的管理質量，針對路基強夯加固的特點來進行控制和管理，嚴格按照施工工藝進行施工，保證路基工程的承載能力以及路基工程的穩定性，達到車輛的通行需求。

[1]張立云.土石混填路基強夯加固施工工藝探討[J].西安交通科技，2009 （12）：143～144.

[2]劉洋.關于強夯加固工藝及其施工控制的分析[J].道路施工監理，2009 （10）：128～129.

[3]陳德金，張金寶.公路路基土石混填施工與質量控制[J].安徽建筑，2010 （02）：45～46.

[4]孫書平，梁乃興.強夯法在山區高速公路土石混填路堤中的應用[J].公路與汽運，2012（06）：98～99.

U416.1

A

1673-0038（2015）22-0222-02

2015-5-15

蘇長風（1985-），男，四川安岳人，助理工程師，本科，從事施工工作。