淺析強(qiáng)夯法在公路濕陷性黃土地基處理中的應(yīng)用

孟雪峰

摘 要：本文對濕陷性黃土處理方案進(jìn)行了簡單的介紹，闡述了強(qiáng)夯施工的要求和參數(shù)，針對強(qiáng)夯法在公路濕陷性黃土地基處理中的應(yīng)用進(jìn)行了深入的研究，結(jié)合本次研究，發(fā)表了一些自己的建議看法，希望對強(qiáng)夯法的應(yīng)用起到一定的參考和幫助。

關(guān)鍵詞：強(qiáng)夯法；濕陷性黃土；地基處理；應(yīng)用

中圖分類號：TU475 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

某省高速公路N7合同段，是由青海路橋建設(shè)股份有限公司承建，該段線路總長4.5km，位于該省東北部，此處區(qū)域經(jīng)常受到黃土堆積以及侵蝕作用，同時公路需要穿河流的影響區(qū)域，土質(zhì)以濕陷性黃土地基為主，在施工過程中使用強(qiáng)夯法對地基進(jìn)行了處理，本文對此進(jìn)行了介紹分析。

一、濕陷性黃土處理方案

對該處區(qū)域進(jìn)行濕陷性計算，分級濕陷量△S=2.1-110cm，分級自重濕陷性量△ZS =2.1-59.7cm，濕陷等級以Ⅰ-Ⅳ級進(jìn)行劃分，在Ⅱ級以及Ⅱ級以上的黃土有著自重濕陷性的特點。Ⅰ級不會對路基造成危害，不需要進(jìn)行特殊處理，就Ⅱ級以及Ⅱ級以上黃土而言，如果在挖方區(qū)域，那么可以將其全部挖出，之后對路基不進(jìn)行特殊處理，不如無法全部挖出，那么需要挖至路床底面區(qū)域，進(jìn)行碾壓施工，同時進(jìn)行換填石灰處理。在填方路段，對于Ⅱ級以及Ⅱ級以上的濕陷性黃土，不存在構(gòu)造物影響時，可以選擇強(qiáng)夯法進(jìn)行處理，這種施工方式不會對施工周邊環(huán)境帶來多大的影響，可以將處理深度控制在7m左右。

二、強(qiáng)夯施工

（一）施工設(shè)計要求

強(qiáng)夯法主要是借助巨大的沖擊來實現(xiàn)對地基的深度壓實，這種方法需要借助重錘來完成，在施工過程中將重錘提升至一定的高度后讓其自由下落如圖1所示，對地面進(jìn)行多次、重復(fù)性的夯擊，在沖擊力以及振動的共同作用下，使地基受到巨大的沖擊，承受較大動應(yīng)力，通過這種方式，實現(xiàn)對土壤空隙的壓縮，土體局部會發(fā)生液化現(xiàn)象，夯擊點附近一定深度范圍內(nèi)會出現(xiàn)裂縫，作為排氣、排水通道，將土體中的空氣和水分排出，最終使土體固結(jié)，在降低地基一定深度的情況下，使地基強(qiáng)度顯著提高，使黃土的濕陷性下降、消除。

（二）參數(shù)確定

第一，在夯擊能量和擊數(shù)方面，加固的深度很大程度上受到夯擊能量的影響，單點夯擊能=錘重+落距，將單點夯擊能加在一起就是最佳夯擊量。在實際的工程施工中，單點夯擊能以2000kN·m進(jìn)行計算，擊數(shù)為8；滿夯時的夯擊能為1000kN·m，夯擊一次。選擇履帶吊車以及自動脫鉤裝置作為夯擊過程中的機(jī)械設(shè)備，夯錘重量有10t～16t，材料為鐵，屬于圓柱形，帶有一定的氣孔，夯錘底面積為5㎡。

第二，在夯點布置方面，選擇三角行的方式完成主夯點的布置，夯點之間有4m的間距。

第三，在進(jìn)行強(qiáng)夯處理范圍計算時，按照：強(qiáng)夯處理寬度=路堤地面+（2m×3m）來進(jìn)行。

第四，在施工之前需要進(jìn)行試夯，主要是為了對各項設(shè)計參數(shù)進(jìn)行檢驗校核，及時發(fā)現(xiàn)存在的問題，進(jìn)行修正。在夯前需要進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗，在試夯過程中要對夯沉量、地下水位等方面信息進(jìn)行觀測記錄，在夯后還需要做標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗。

第五，強(qiáng)夯檢測的內(nèi)容和標(biāo)準(zhǔn)，強(qiáng)夯最后一擊的夯沉量不能超過5cm，標(biāo)準(zhǔn)值需要滿足貫入試驗中的標(biāo)準(zhǔn)貫入值，對于存在橋、擋土墻路段，必須要對地基承載能力進(jìn)行檢測，保證其與設(shè)計要求之間不存在較大的差距。

三、強(qiáng)夯法在公路濕陷性黃土地基處理中的應(yīng)用

（一）施工前準(zhǔn)備

在強(qiáng)夯之前，需要對強(qiáng)夯區(qū)域以及周邊地下管線的位置、標(biāo)高等方面信息有詳細(xì)的了解和掌握，在地面做出明確標(biāo)注，科學(xué)合理的劃分強(qiáng)夯邊線。對于部分需要強(qiáng)夯的路段，需要檢查土壤的含水量，如果地基含水量超過20%，那么需要先對其進(jìn)行晾曬，再進(jìn)行施工，或者選擇換土的方式進(jìn)行處理。如果施工區(qū)域地下水位較高，那么需要先采取相應(yīng)的措施適當(dāng)降低地下水位，在地表鋪設(shè)0.5m～2.0m厚的砂礫，使得機(jī)械的移動通暢性得到保證，為了避免雨水以及其他形式地表水對施工的影響，需要在周邊挖設(shè)臨時排水溝。在施工前，還需要將夯區(qū)的植被以及垃圾等障礙物清除，對于樹根必要要挖出，將夯區(qū)分段推平，保證夯錘下落之后的水平性。

（二）施工工序

第一，根據(jù)夯點布置圖，使用白灰標(biāo)出夯點位置，對場地的高程進(jìn)行測量；第二，將施工機(jī)械移動至制定位置，比如起重機(jī)，吊起夯錘對準(zhǔn)夯擊點，測量夯錘高程；第三，脫鉤自由下落實現(xiàn)對地基的夯擊，如果發(fā)現(xiàn)夯錘出現(xiàn)傾斜現(xiàn)象，那么要將坑底填平；第四，重復(fù)上述3個環(huán)節(jié)的步驟，完成全部夯擊點的夯擊工作；第五，借助推土機(jī)推平夯坑，根據(jù)夯點分布，完成第二遍夯擊；第六，為了將地基進(jìn)一步壓實，在強(qiáng)夯之后選擇振動壓路機(jī)對地基進(jìn)行振壓處理，保證其壓實度滿足設(shè)計要求，完成壓實之后對場地高程進(jìn)行復(fù)測；第七，觀察沉降量。

（三）施工檢測

首先，施工過程中的監(jiān)測工作必須由指定人員專門負(fù)責(zé)，詳細(xì)記錄各項施工情況以及施工參數(shù)；其次，在開始夯擊之前對夯錘的重量以及落距進(jìn)行檢查和策略，同時檢測夯錘吊環(huán)是否位于重心處；最后，對夯點的夯擊次數(shù)以及夯擊沉量進(jìn)行檢查，觀察周圍隆起現(xiàn)象。

四、強(qiáng)夯法在公路濕陷性黃土地基處理中應(yīng)用的注意事項和安全措施

將強(qiáng)夯法應(yīng)用在公路濕陷性黃土地基處理中，首先要注意避免降雨對強(qiáng)夯的影響，在實際施工過程中可以選擇分段施工方式進(jìn)行；其次，在冬季施工過程中，先要擊碎凍土，之后再開展強(qiáng)夯施工；最后，地基強(qiáng)夯之后進(jìn)行檢查，如果滿足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，之后需要及時回填，實現(xiàn)對地基的有效保護(hù)。

為了提高強(qiáng)夯法在公路濕陷性黃土地基處理中應(yīng)用的安全性，在實際的施工過程中，第一，要保證周邊建筑物的安全，強(qiáng)夯地基邊緣需要超過周邊建筑物30m；第二，加大對設(shè)備狀態(tài)的檢查力度，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的問題進(jìn)行維修保養(yǎng)；第三，健全崗位責(zé)任制，保證每一個施工環(huán)節(jié)都有對應(yīng)的責(zé)任人。

結(jié)語

選擇強(qiáng)夯法處理公路濕陷性黃土地基，要從施工準(zhǔn)備階段、施工工序、施工檢測3個環(huán)節(jié)出發(fā)做好夯擊質(zhì)量控制工作，在施工過程中要注意避免雨水等因素對強(qiáng)夯施工的影響，嚴(yán)格按照各項操作規(guī)程來完成夯擊工作，保證路基處理的有效性。

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