鹵池軟土地基強夯施工技術

楊正仁

摘 要 沿海地區時速100km/h一級公路路基填筑在制鹵池淤泥地段用強夯法加固地基，介紹強夯法的技術應用和理論依據，闡述了工程中強夯試夯、參數選擇及調整、施工工藝等內容。

關鍵詞 強夯；試驗；參數；工藝

中圖分類號 U4 文獻標識碼 A 文章編號 2095-6363（2017）07-0040-01

1 工程概況

某沿海一級公路路基填筑工程，線路長3 000m，路基頂面寬52m，設計時速100km/h。該路基填筑工程地處沿海，屬沖淤積地貌。擬建路基基底主要為河海沖擊而成的淤泥狀粉、砂質土，線路跨經鹽場制鹵池段，淤泥狀軟弱土層厚度為3m～3.5m。

2 強夯施工技術應用

參考該工程地質勘探資料，如選用清淤后換填透水性填料，則需圍堰后清理大量的淤泥，工期長，淤泥堆放場地選擇困難，且花費較大；若直接采用拋石擠淤，考慮淤泥厚度，難以有效地擠除淤泥，將形成淤泥石料混填的情況，地基承載力難以達到要求。

結合工程地質條件及現場實際情況，秉承技術先進、安全適用、經濟合理、確保質量、保護環境的原則，考慮首先用不小于30cm的片石拋填半幅，再進行強夯作業施工。每個填筑段完成后再進行另一半幅施工，以每50m為一個施工段交替進行，逐步向前推進，在排擠淤泥至路基兩側的同時，又起到對石料的壓實效果，提高了地基及路基的承載力，能滿足設計及相關規范要求。

考慮施工車輛交通組織及進度要求，先行在路基中間位置填筑10m寬臨時便道，以確保強夯施工不影響片石填筑正常進行。

1）理論依據。強夯施工，是按照一定的夯擊次數反復將夯錘提到預定高度，采用自動脫鉤方式使夯錘垂直落下砸擊地面預定點位，給地基以強大的沖擊和振動能量，從而改變地基土質物理結構，達到加固地基的效果，適用于淤泥、淤泥質土、粘性土等軟塑—流塑的對變形控制要求不嚴的地基處理。

2）強夯法的優點和效果。施工設備、工藝簡單，安全可靠。一般采用履帶吊配以自動脫鉤裝置、2～3種不同重量的夯錘即可。適用范圍廣，可用于機場、道路、港口、堆場和房屋建筑等工程場地的地基處理。加固效果好。夯后地基強度一般可提高2—5倍。工效高，施工速度快。每臺設備每臺班可處理1 800～2 500m2。

節約投資。比其換填、旋噴樁、攪拌樁等費用低。

3 強夯施工

3.1 施工機具

施工主要施工設備：采用大噸位履帶式起重機（通過夯錘重量選擇適用起重機）、圓柱體鋼鑄夯錘、135kW推土機等。

3.2 施工參數設計

根據設計要求，本工程強夯主、復夯點為矩形布置，夯點間距3m，主、復夯點夯擊能采用1 600/kN·m，滿夯夯擊能采用1 000/kN·m，有效加固深度約6.3m，夯點滿足最后兩擊平均沉降量≤5cm。各夯點用1 600/ kN·m夯擊二遍，最后用1 000/kN·m滿夯一遍，滿夯時夯擊點位重疊夯錘直徑的1/4，每遍間隔時間均為7天。

3.3 強夯試驗

為了進一步檢驗設計要求的夯擊能能否達到預計效果，應先進行試夯，規范要求試夯面積不小于20×20m。為了使試夯數據更具代表性，本工程選擇50m長路基作為試夯。

1）試驗參數.按照設計要求進行布點和選用夯擊能。借鑒成功地區經驗，為充分發揮履帶吊功效，第一、二遍夯點采用錘重Q=17.2t，計算有效落距高度H=9.3m，夯錘高度0.45m，夯錘直徑2.5m。滿夯采用錘重Q=11.5t，計算有效落距高度H=8.7m，夯錘高度0.3m，夯錘直徑2.5m。

2）工藝流程。（1）對施工場地進行平整，用5×5m方格網測量夯前場地高程；（2）按照設計夯點位置用石灰標記（夯點間距偏差控制在±500mm以內），并測量夯擊前該點位地面高程；（3）履帶吊就位，起吊吊鉤至有效落距高度（夯錘落距偏差控制在±300mm以內），將吊鉤牽引鋼絲繩固定，鎖定落距（有效高度計算：從夯錘提升后夯錘底至地面高度）；（4）將夯錘吊到夯點位置，測量夯擊前夯錘頂高程；（5）吊機提升夯錘至計算有效落距高度，夯錘自動脫落垂直下降夯擊點位，繼續測量錘頂高程，記錄本次夯擊后下沉量；（6）反復進行第5步驟，直至達到設定的夯擊次數，即完成一個夯點的夯擊；（7）進行下一夯點夯擊，重復第4～6步驟，直至完成全部標記點位；（8）用推土機將夯坑整平，同第1步驟中測點測量夯擊1遍后場地高程，計算場地夯沉量；（9）第2遍及滿夯均間隔7天后進行，重復第1～8步驟，直至最后測量滿夯整平后路基面高程，計算累計沉降量。

3）夯擊試驗。為滿足設計要求，每個夯點進行8擊試夯。經試夯顯示，擊沉量依次為14cm、11cm、12cm、11cm、10cm、13cm、15cm、19cm，單點累計沉降量107cm，最后兩擊平均沉降量17cm。從第6次夯擊開始擊沉量逐漸增大，擬采用夯擊5次作為大面積試夯。

夯擊5次，第1遍平均擊沉量依次為14cm，11cm，12cm，11cm，10cm，坑位平均沉降量58cm，最后兩擊平均沉降量10.5cm。第2遍平均擊沉量依次為11cm，8cm，6cm，4cm，3cm，坑位平均沉降量32cm，最后兩擊平均沉降量3.5cm。滿夯后路基面平均沉降量為68cm。

4）強夯前后地基承載力檢測。采用K30平板荷載儀分別在強夯前及每遍強夯完一周后進行地基承載力檢測試驗。地基承載力分別為：強夯前90kPa，第1遍強夯7天后為165kPa，第2遍強夯7天后為210kPa。

5）試驗評價。選取約2 500m2作為強夯試驗，最后兩擊平均沉降量為3.5cm，路基整體沉降量為68cm，地基承載力達到210kPa，滿足設計及規范要求。可在相同地質、地段按照試驗參數及配套的機具、施工工藝流程組織實施。

6）施工工況。結合本工程實際情況，先按照由中向外的順序拋填片石逐步往前推進。考慮運料車載重達到100t，前期填料運輸能達到一定的壓實效果，故先規劃中間道路逐步向兩側改道，提高了一定的地基承載力，確保后期履帶吊行車安全。

為滿足工期要求，經估算強夯施工功效，在路基填筑完成前約1個半月進場2臺套強夯設備，避免設備進場過早造成閑置。經實踐，每臺套設備平均每個月可完成約1 060m（折約5.5萬m2），最終40天共完成3km路基的強夯施工，最終工期滿足要求。

4 施工注意事項

1）為確保履帶式起重機安全，考慮起重提升重量及速度等因素，低夯能級盡可能選用低噸位夯錘。2）起吊、落錘期間司索、測量等作業人員撤離至安全區域。履帶吊駕駛室擋風玻璃外采用鋼筋網片防護，防止飛石。3）單點夯擊時，同路基壓實順序，從中間往兩側進行，以便有效的排擠淤泥，達到加固地基和進一步夯實填料的目的。4）路基兩側1～2個夯擊點位會出現夯錘歪斜或提升夯錘困難，以致夯坑底積水影響施工，應將坑位鋪填填料繼續夯擊。5）專人全程跟蹤測量夯前地面、每次夯擊錘頂、每遍夯擊整平后地面高程，及時分析數據，數據波動較大時，及時分析調整參數。6）強夯施工可采取挖設減震溝等方式降低沖擊震動對周邊建筑物及重要設施的影響。

5 結論

總之，利用強夯法對鹵池段軟土地基進行加固處理，選用合適的夯擊能、夯擊次數、夯點間距等尤為重要，是對地基有效加固深度的重要指標。根據夯能選用適用噸位的履帶起重機和配套夯錘，是施工進度的關鍵。跟蹤測量，實時掌握夯擊沉降量，及時分析數據，及時調整夯擊次數等參數，是確保施工質量重要措施。

參考文獻

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