強夯法在高填方路基沉降防治中的應用

鄭 彬

貴州橋梁建設集團有限責任公司，貴州 貴陽 550000

強夯法在高填方路基沉降防治中的應用

鄭 彬

貴州橋梁建設集團有限責任公司，貴州 貴陽 550000

強夯法具有施工操作簡單、施工成本低、工程進度快等特點，在路基處理中可以通過壓縮、振密、排水固結以提高土體的穩定性和承載力，減小不均勻沉降。本文筆者將結合具體的高填方路基沉降防治工程實例，簡要探討強夯法的具體施工過程，希望能對類似工程起到借鑒作用。

強夯法；高填方路基；沉降防治

0 引言

強夯法是指通過起吊設備，將重錘起吊到一定的高度，讓其自由下落從而對土體施加一個巨大的沖擊能量，從而通過壓縮、振密等作用提高土體的穩定性和承載力，并且可以減小土體的不均勻沉降。強夯法具有施工操作簡單、施工成本低、工程進度快等特點，通過強夯處理可以使高填方路基得到壓密加固，從而提高路基的強度和壓實度。一般情況下，強夯法可以在砂性土、非飽和黏性土以及雜填土路基中進行應用。

1 工程概況

本工程為某高速公路路基施工建設項目。該公路按照雙向四車道進行設計。該公路內存在高填方路段。高填方路段所處地區的主要土層為砂性土。厚度在0.6m～2.5m之間，表層土下埋砂層厚度在20m左右。本工程的土層不滿足施工要求，不均勻沉降顯然無法滿足要求。因此為了確保路基的整體穩定，減少不均勻沉降，決定采用強夯法對本工程的高填方路基進行處理。

2 強夯處理方案制定

根據設計要求，本工程高填方路段的平均填筑高度為9m。最初采用推土機和振動碾對高填方路段進行分層碾壓處理。一般情況下每層的厚度應控制在30cm以內。碾壓施工直至第三層時，經過壓實度的測定，發現其壓實度無法滿足施工的要求。對這一問題的原因進行分析，發現主要原因是基層水面高，填筑材料不均勻，其內含有較大的石塊，填方材料存在濕化變形的問題。因此為了確保路基滿足壓實度的要求，并按照進度計劃的要求順利完成施工，經過分析決定采用推土機、強夯以及振動對路基進行施工。

3 施工前準備

（1）降低水位。采用人工排水的方式對路基施工范圍內的水位進行最大限度地降低。

（2）對于施工路段表面上的土層應全部清除，接著對路面進行修筑，在表層平整完成之后，采用輪胎壓路機對其進行1～2遍的碾壓。

（3）根據設計圖紙的要求進行施工放樣，并對地面標高進行測量，以對強夯施工進行指導

（4）選擇填筑材料。一般情況下，強夯法適宜在碎石土、砂土以及低飽和度的黏土中進行應用，不得采用高飽和度的粉土或者黏性土。本工程進行填筑材料的選擇遵循因地制宜、就地取材的原則。本工程所選擇的填筑材料為附近水泥廠所生產的廢棄物以及山坡表層的風化巖。

（5）機械準備。在強夯法施工中，主要采用的強夯設備包括起重機和夯錘。如表1所示為主要的施工機械設備及其數量。

4 強夯法施工技術

4.1 施工工藝流程

在本工程中進行強夯法的施工，其具體的施工工藝流程為場地平整→試夯→確定強夯參數→點夯夯點放線→夯機就位→強夯夯擊→夯坑推平、標高控制→滿夯夯擊→地基檢測→驗收合格→進入下一道工序施工。

4.2 施工要點

（1）試夯。在強夯施工之前，應先選取具有代表性的路段進行強夯試驗。通過試夯以確定強夯的主要施工參數，其中主要包括夯擊遍數、停夯標準、填土厚度等，并選定夯點距路基邊緣的影響范圍，從而確保路基邊坡的穩定性。本工程中進行點夯施工，所確定的點夯能量為310.8kN.m。每點夯擊的次數應控制在10擊。并且最后兩次擊打的夯沉量應控制在5cm以內。如果不滿足這一要求，則應增加夯擊次數，直至滿足施工要求，之后方可轉移夯擊的位置。然后采用低能量滿夯的方式進行施工。夯擊能量控制在930kN.m。通過滿夯處理將場地表層的松土夯實。在滿夯施工中，應確保夯錘落點的重疊寬度控制在50cm以上。同一點位應進行2次的夯擊。最后采用機械進行整平處理，并采用振動壓路機進行2～3遍的碾壓施工。碾壓完成之后對場地的標高進行測量，直至達到標高控制要求為止。

（2）機械平整風化巖填筑材料。放樣測量各樁號斷面高程。根據設計圖紙的要求進行夯點的確定，并采用白灰對夯點進行標識。根據相關工程的質量標準和試夯施工所得到的試驗數據進行正式強夯試驗的指導。強夯試驗采用分層填筑的方式，每層的填筑厚度應控制愛1m。夯點的位置按照梅花形進行布置。夯點中心的間距為夯錘底面直徑尺寸的2.5倍。

（3）新舊路基強夯。對路基的邊坡開挖1m的厚度，并按照1∶1的坡度要求進行刷坡處理。接著在原路基坡腳處進行臺階的開

▲▲挖。臺階的寬度控制在1.5m，高度控制在0.8m～1m之間，向內橫坡坡度為4%。在路基的臺階開挖完成之后，需要對原地表進行強夯處理。根據要求，強夯的范圍為新舊路基結合部每側1m的范圍。強夯施工按照梅花形進行夯點的布置。在本工程中進行強夯施工按照從兩邊向中間的順序分段進行。對每一個夯點進行一次夯擊之后，需要對沉降量進行觀測。強夯處理應以最后兩擊平均下沉量作為控制標準，并且最后兩擊沉降量應綜合考慮單點最佳夯擊能、加固地基的強度以及變形的要求進行確定。對于土質較差的區域，為了確保夯擊質量，可以適當增加夯擊的次數，或者進行拋石片和補夯處理。當第一遍夯擊施工完成之后，對其進行平整和壓實處理，并對強夯施工的效果進行檢查，其中主要檢查的內容為地基的密實度和承載力。

4.3 施工質量控制

（1）點夯施工和滿夯施工應按照從路基兩側向路中線的順序進行。在施工過程中，應詳細記錄好夯擊的次數，并且應配備專業的技術人員，建立施工質量保證體系。在強夯施工時，夯點距離中心的偏差應控制在10cm以內。如果夯坑的底部不平整時，應及時進行調整和墊平處理。

（2）每一層填筑施工所采用的材料應確保一致。在確保含水量滿足要求的前提下完成所有的夯擊施工。為了確保施工的順序應掌握天氣的變化情況，安排好施工進度。每層填筑施工中，每層的間隙時間應控制在7d以上。在強夯施工過程中，應設置長期的觀測點進行施工場地的標高變化進行觀測，如果發現變形過大，則應及時采取措施進行處理。

（3）在強夯施工過程中，應對各項測量數據和施工記錄進行詳細的記錄，并且為了檢查強夯施工的效果，應進行相關的土工試驗。一般情況下采用灌砂法對路基的壓實度進行檢測，確保滿足相關規范的要求。

5 工程實施效果

對本工程高填方路基采取強夯施工處理后，對其施工效果采取檢測。經過實測數據結果表明，點夯9擊能滿足點夯最后兩擊的平均夯沉量不大于5cm時的要求。點夯完成后整平采用1000kN. m低能級滿夯2遍測量其夯沉降量為10-15mm.符合設計預期值要求。同時通過采取靜載荷試驗檢測，分靜載荷試驗檢測結果表明，經過強夯處理后，高填方路基承載力滿足設計要求，其累計下沉量未發生超過規范要求的沉降變形。由此可得出該強夯處理方案是可行的，參數的選取是合理的。

6 結語

鑒于高填方路基存在較大沉降問題，對其采取強夯處理是其中方法之一。文章通過對某高速公路高填方路段采用強夯法處理，針對工程特點，提出可行的處理方案及其相應施工技術措施。從本工程實施效果表明，經過強夯處理后的路基沉降變形得到較大改善，滿足規范限值要求，表明處理方案的可行性，可在同類工程中推廣應用。

[1] 曹潤月.強夯法控制高填方地基不均勻沉降機理研究 [J] .交通與運輸，2015，（01）：27-29.

[2] 王芝定; 萬建華.淺談強夯法進行沉降量控制 [J].西部探礦工程，2008，（10）：92-95.