小議強夯法加固公路軟土路基的應用

李垚霞+王祥勇

摘 要：強夯法在軟土路基施工中具有顯著的加固效果，能夠獲取較高承載力，可實現路基強度增強的目的。同時，還具備操作簡單、工作效率高、施工速度快及節省原料等優點，因此在公路軟基加固施工中，強夯技術得到了廣泛的應用及推廣。為此，本文通過具體工程案例，對公路地基加固施工中強夯施工流程及質量控制等內容進行了分析與探究。

關鍵詞：強夯技術；公路工程；軟土地基；加固施工

某標段為公路土建工程12合同段，東西走向為其路線整體走向，標段起止里程為K78+800至K84+199.507，整體長度為5.40km。路線為雙向四車道，28.5m為路基寬度。按照地質勘測實際情況，有薄層淤泥質黏性土分布于沿線上部地層內，其屬于軟土地質，因此在對地基處理時可選取強夯施工技術，兩側處理范圍為50m左右，要求處理到錐坡坡腳外3m范圍，橫向處理到路基坡腳外3m范圍。2.7萬㎡為整條線路強夯施工的面積。

1 強夯法加固機理

強夯法是為達到軟土地基承載力提升的目的，由相應高度利用重錘自由下落對土層夯擊，確保地基快速固結的重要手段。在沖擊力影響下，夯錘能夠沖砌上部土體，進而破壞土體結構，以此形成夯坑，且動力擠壓附近土達到隆起目的。于非飽和土地基，沖擊力對地基土壓密施工過程等同于實驗室擊實實驗，具有顯著擠密效果。于飽和無粘性土而言，在沖擊力影響下，土體極易出現液化現象，相比爆破、振動密實過程，壓密過程具有一致性。于飽和粘性土地基而言，錘擊作用下，受損害的地基土體結構一般位于夯擊點周圍，特定范圍內將有超孔隙水壓力出現于地基土體內，伴隨時間變化，將漸漸消除孔隙水壓力，以此固結地基土體、降低孔隙比及提升土體強度?，F階段，地基加固選取強夯法的主要分為3種加固機理，具體如下：

第一，動力密實。動力密實一般用于多孔隙、粗顆粒、非飽和土強夯加固施工，也就是通過沖擊型動力荷載，降低土體內孔隙，達到密實土體及地基土強度提升的目的。在夯實非飽和土環節，也就是擠出土內空氣的環節，因土顆粒相對位移將產生夯實變形現象。

第二，動力固結。通過動力固結原理可進行細顆粒飽和土強夯加固。在土內沖擊能量增加才能有巨大應力波出現，進而對土體原有結構產生損壞，促使液化現象出現在土體一定位置且出現大量裂縫，以此達到排水通道增設，順利排出孔隙水，當去除超孔隙水壓力后，才能達到固結土體的目的。

第三，動力置換。整式置換與樁式置換為動力置換的主要類型，整式置換是指在淤泥內通過強夯方式將碎石整個都納入，其功能與換土墊層基本一致。樁式置換是指在土體內利用強夯方式填筑碎石，在軟土內可間隔性地夯入一些碎石樁，進而達到樁式碎石墩形成的目的。

2 設計要求及試夯施工方案

1、設計要求

選取2500KN.m作為強夯施工主夯、副夯點夯夯擊能量，選取1000KN.m作為滿夯夯擊能量。強夯順序為點夯在先滿夯在后，4.5m為夯點設置之間的距離，且以正方形進行布設，而以梅花形布設主夯與副夯。2500KN.m為單點夯擊數夯擊能時，需進行4擊，規定每遍后2擊的夯沉量必須控制在150mm以下，沉降差則需控制在50mm以內。

也可將3遍定為夯擊遍數，也就是主夯、副夯及滿夯，要求在72h以內控制各遍強夯間隔時間。28t為夯錘質量要求，圓形錘為夯錘工具，4.91㎡為錘底面積。且進行40cm厚碎石墊層地合理設置，布設好強夯施工區域附近的防震溝，確保能夠通暢排水。

2、施工方案

試夯作業一般都在正式施工前進行，針對試夯段工地試驗室往往會進行相關試驗，如標準貫入試驗及靜力觸探試驗，試夯段64.4m為其總長度。其目的是檢驗、修正原設計參數，且對施工經驗進行總結，以期為大面積施工提供科學、合理的指導建議。施工過程中需記錄好現場測試數據，具體內容包含夯點沉降、夯擊次數等。

3 公路軟基加固中強夯法施工流程

1、施工準備

相關施工人員在對施工圖紙全面熟悉及設計意圖深入理解的前提下，需對各項參數進行熟練應用，且進行施工方案、強夯參數的制定。同時，應將強夯范圍內地下構造物、管線的具體位置、標高等進行準確標注，選取行之有效的防護措施，防止因強夯施工造成不必要地損壞。

2、場地平整

在施工前期，機械設備進場前應先平整施工場地，一般選取推土機進行場地平整作業，這樣才能有利于強夯施工。同時對夯擊后地面是否存有沉降問題進行判斷，如存在該現象則應做好測算工作。并在此基礎上充分結合夯擊現象，進行地面高程確定。

3、測量放樣

導線點、水準點與加密點需在放樣施工前期進行復測，根據一級導線精度規定進行導線復測、加密，遵循四等水準測量規定進行高程點閉合后加密作業。選取全站儀進行中線測量控制，選取極坐標法進行放樣施工，可將中樁、邊樁直接放出，路基施工前期與后期可分別進行一次放樣，并檢查所有斷面尺寸確保其符合施工規定。放樣施工過程中每排樁的間距可定為10m，以此保證其具有平順的路基線形。同時選取自動安平水準儀進行原地面高程控制工具。

4、碎石鋪設

如地表內存有較為飽和的細顆粒土或地下水位較高，需向亞粘土表面鋪筑碎石層，一般在合理范圍內進行鋪設厚度控制，碎石鋪設才能對強夯機械壓力進行充分承受，且能夠對沖擊波產生的上部土層松動現象進行有效控制，且達到超靜水壓力作用有效去除的目的。

5、試夯

在路基碾壓平整后需進行附近片石盲溝排水溝設置，在該場地內進行試夯區選擇，一般200 ㎡為其面積，以此對機械設備、夯擊能能否滿足施工規定進行驗證，并在此基礎上進行強夯處理方法的確定，選取梅花型作為夯點設置形式，5m為其間距。16噸為點夯夯錘重量，2.35m為其直徑，4.35㎡為底面積，13.7m為夯錘最大落高，2200KN·M為最大單點夯擊能。夯擊就位后放置需進行平整場地選擇，保證機械施工運行正常，點夯施工應通過施工人員進行夯錘起落施工指導，并做好安全施工標志，如歪斜問題出現在落下夯錘后需進行片石回填并做好夯錘調整，當正常起落后向12m高度進行落錘高度提升。按照試夯測量方式，進行夯擊次數、沉降量關系曲線制作，確保實現最大土體豎向位移及最小橫向位移，并對各項技術參數加以確定，如夯錘落距、單點夯擊次數等。endprint

6、布設夯點

測量控制樁由業主提供，以此進行路基縱橫方向控制線方位角準確計算，工程坐標縱橫軸和路基控制線處于平行狀態，且根據測量規定進行工程坐標設置，且根據測量復核制度做好復核工作。要求先將平面圖所有工程坐標值進行準確計算，測量定位各點所用工具為全站儀，且將施工保護樁設置到路基外側。將C20混凝土（25cm）澆筑到控制樁進行有效固定，并進行圍欄設置，提升工程建設質量。

7、強夯施工

按照試夯獲取的參數進行強夯施工，一般以跳躍式夯擊進行點夯施工，盡可能確保完成第一遍強夯作業后進行下次夯實施工，以此符合工期需求。要求在5cm以下控制夯擊點誤差，將輔助裝置及自動脫鉤裝置等設置到強夯機起重臂桿位置，最大限度降低落錘過程中機架出現傾斜現象。2個排氣孔安設到夯擊錘，以此達到氣流通暢的目的，且為空氣在夯擊施工中有效排出提供便利。強夯施工環節，可通過水準儀將夯擊點沉降量測量出來，測量過程中需在夯錘中心放置塔尺。如隆起現象出現于夯坑位置，隆起量需在夯點收錘進行記錄、測量。

8、滿夯施工

選取直徑3m的錘進行滿夯施工，500KN·M為其夯擊能。滿夯根據錘印搭接1/3夯錘直徑，2擊為一次，如部位較差，需增加一遍滿夯作業，以此確保施工質量。完成滿夯施工后，選取推土機進行整平施工，隨后通過壓路機進行施工。要求在93%以上控制壓實度，90%以上控制回填區壓實度。

9、質量控制要點

錘重與落距應在開夯施工前進行詳細檢查，以保證夯擊與施工規定相符。軸線控制點、主夯點位置放出，在20mm以內控制軸線位置偏差，在150mm以內控制夯點位置偏差，完成放線作業后，確保其質量符合施工規定即可進行強夯作業。

4 結束語

綜上所述，地基加固施工作為公路工程施工的重要內容，其施工質量的好壞會直接影響到工程的整體質量。在軟土地基加固施工中，強夯技術作為主要技術之一，如果其技術水平相對較低，將會嚴重影響工程質量，甚至因施工不當導致人員傷亡和財力損失，想要使軟土地基施工質量得到保障，必須根據實際施工現狀，認真分析施工技術應用情況，提升強夯技術水平，進一步規范施工流程，只有這樣才能確保施工質量的提升。

參考文獻

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