強夯法處理濕陷性黃土路基工藝

劉軍平

摘 要：在公路修建的過程中，經常會遇到土體為濕陷性黃土，當濕陷性黃土路基含水量較多時，承重能力以及抗形變的能力較差，通過強夯法處理后，其安全性和穩定性得到大幅度提高。

關鍵詞：強夯法；濕陷性黃土路基；工藝

中圖分類號：U416.16 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）10-0120-01

濕陷性黃土是指在干燥時其強度較高，而壓縮性能較差，當遇水或者遭受外力作用時易發生形變，強度迅速降低的一種特殊的土體。強夯法是將夯錘通過起重機提升到一定高度然后自由下落，將確定的夯擊點的濕陷性黃土夯擊密實，再利用低能級滿夯，平整場地后即可。原理主要是排出土體中的空氣，使其變得致密。

1 原理及適用范圍

1.1 強夯法加固路基原理

強夯法加固濕陷性黃土路基的原理是將重錘利用起吊機提升至十五米左右的高度，然后使其自由落下，根據能量守恒原理，從高處下落的重錘將其重力勢能轉化為動能，對地面能夠產生巨大的沖擊力，利用這種沖擊力，能夠將土層夯實加固。具體說來，當重錘從高處下落后，巨大的沖擊力能夠使土地之間的顆粒破碎，產生一定程度上的相對運動，這樣，土壤顆粒的微結構遭到破壞，顆?？紫堕g的氣體就會在壓力的作用下，迅速地揮發出去，未揮發的氣體則留在孔隙間被壓縮，孔隙的體積因此縮小，土層較處理前的結構變得更加致密，土體的壓縮性能則被降低。這樣，濕陷性黃土路基的強度得到增強，液化震動條件被增強，黃土路基的濕陷性顯著降低甚至能夠被消除，這種方法是常用的濕陷性黃土路基加固的處理方法。

1.2 適用范圍

根據上述的強夯法工藝原理，它的適用范圍如下：能夠對含有碎石、砂石等的飽和度較低的粉質土以及含水量較高的黏性土、濕陷性黃土或者內容物較多的雜填土、素填土等。根據以往的試驗結果，當重錘的夯實能量達到200N左右時，濕陷性黃土路基能夠被消除8米左右的濕陷性。

2 施工工藝

2.1 施工參數

施工參數的準確確定是關系到黃土路基的濕陷性能否被消除的重要條件，應從以下幾個方面加以入手：重錘質量以及起落高度、單點夯擊能、單位夯擊能、夯擊頻率、起落時間、有效深度等。夯錘的質量和起落高度影響著沖擊能量以及加固效果深度的重要參數。由于夯錘質量和起落高度能夠直接影響單點夯擊能，同時，單點夯擊能以及夯擊頻率又會影響土層的加固深度，因此，夯錘質量和起落高度的確定十分重要。

2.2 施工機械設備

對于用強夯法處理濕陷性黃土路基來說，主要應用的機械設備有夯錘，起重機，脫鉤三部分組成。夯錘的種類決定了黃土路基的加固深度和起落距離。夯錘的底面積直接決定了強夯法降低黃土路基的濕陷性效果。夯錘的底面積與夯擊效果成反比，夯錘的底面積越大，則夯擊效果則越差。然而，底面積過小時，夯錘則會楔入土體，對土體結構造成一定的破壞。夯錘的底面積形狀大多數為圓形或者規則的多邊形，對于不同種類、不同性質的土體來說，夯錘的底面積也各不相同，靜壓值在25～40千帕之間，同時，在夯錘的底部還有若干相對稱的貫穿整個夯錘的排氣孔。此外，在起重機的選擇上，通常選擇能夠自動脫鉤的起重機，通常是履帶式的，也可選擇其他種類的專用設備。當采用履帶式起重機時，應做好安全保護措施。

2.3 施工步驟

在對濕陷性黃土路基進行施工之前，其工藝流程需要通過事先的試夯來確定。通常情況下，首先確定強夯能級，然后從夯點的布設、夯擊的頻率和待處理的濕陷性黃土路基的土層厚度等方面進行考慮，確定處理的工藝，通常步驟如下：首先，對于待處理的區域，應清除場地中的雜物，并將其平整，然后將第一次要進行夯擊的地點標出，同時量出場地的高程，將起重機夯錘與已標出的夯擊點相對應，量出此時夯錘與夯擊點之間的高度差，夯錘在設定好的高度自由下落的過程中，由于后座容易發生傾斜，夯錘因此會偏離夯擊點，造成夯擊的地面高度不一致，這時，應將夯擊形成的坑底進行平整。按照上述步驟和確定的夯擊次數及工藝標準來進行重復工作，待第一遍完成全部夯擊點的夯擊之后，將夯擊形成的坑用推土機整平，然后測量場地高程。在一定的已設計好的時間間隔之后，再重復上述步驟，完成全部夯擊次數，調整夯錘，用低能量滿夯后，最后測量完成處理后的場地高程。

3 效果及結論

用強夯法處理濕陷性黃土路基的效果相對較好，在經過處理之后，濕陷性黃土的土體更加致密，承重能力大幅度增強，一般可增強200%左右。在經過多次夯擊以及在一定的工藝條件下，黃土路基的壓縮性被降低，因此，地基的均勻性更強，抗形變的能力增強，在路基填筑后荷載增加的情況下能夠確保路基穩定、不發生沉降變形。此外，強夯機械設備的處理面積大，效率較高，當強夯處理結束后，其余設備可以在不間斷的情況下立即進行下一項工藝處理，這樣，施工時間就能夠被大幅度縮短。

4 結語

隨著我國經濟的發展，公路事業也在不斷發展，在公路施工過程中，當遇到濕陷性黃土路基時，可利用強夯法對其進行處理。這是我國目前最常用的加固地基的方法之一。然而其也存在著一定的不足，比如對周邊建筑物影響較大、施工受構造物影響等。

參考文獻

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