市政道路路基處理中強夯施工的應用

文/程顯光 青島海德路橋工程股份有限公司 山東青島 266071

強夯施工主要針對工程的地基處理部分，其最先是經由法國的Menard技術公司發明使用，由于施工效果良好，逐漸在整個建筑行業中普及，并且隨著技術的不斷改善，已經發展成較為成熟的地基處理辦法之一。其工作原理是借助重力對地基進行加固，通常所使用的設備為大型的履帶式起重機，將重錘提升至一定的高度，然后使其做自由落體運動，通過勢能和動能之間的相互轉換對地基進行夯實，以達到加固地基的目的。強夯法所使用的設備較為簡單，并且施工難度也不高，而其對地基的夯實效果也較為理想，大部分的地基類型都可以使用，備受施工單位的青睞。隨著我國的建筑行業的高速發展，各種建筑工程不斷的開展，如市政道路施工，公共建筑施工等，對于地基的處理都普遍采用了強夯法，這足以說明其優勢所在。市政道路的工程質量對社會發展有著重要支撐作用，確保其地基的堅實是至關重要的，因此對于強夯法進行深入研究十分有必要，是確保地基部分施工質量的關鍵所在。

1、強夯加固機理

強夯加固作用應與土層在被處理過程中的三種不同機理有關。其一是加密作用，加密作用主要指的是提高地基整體的密度，原始地基中除了巖土之外，還有空氣體和液體的存在，這兩者的占據比例過大會降低地基整體密度，利用強夯法可以有效的排除氣體和液體；其二是固結作用，以孔隙水的排出為特征；其三是預加變形作用，強夯法通過力的作用對地基內部各種顆粒之間的排列組合進行重新排列，使之更加緊密，并且有相當一部分的大顆粒會被壓碎，變為小顆粒，稱之為形態上的改變。上述的三種機理是因對普通情況的原始地基，而在實際施工中，原始地基的土層組成會更加復雜，如填土、淤泥等存在也是較為常見的，這些特殊的地基在使用強夯法進行加固時應當采用不同的機理來認證加固效果。

2、強夯參數的確定

2.1 強夯法的有效加固深度應根據現場試夯或當地經驗確定；在初步設計時，可按下面公式估算：

式中：h――有效加固深度，m；

W――錘的質量，t；

H――落距，m；

α――有效加固深度修正系數，與土質、含水率、錘型、錘底面積、工藝和設計標準等多種因素有關；

按經驗取值時：

1）可液化砂土地基α取0.45（應給一個幅度）；

2）粘性土地基，當rS＜60%時，取0.4；

3）濕陷性黃土地基α取值見下表；

2.2 最佳夯擊能從理論上講，在最佳夯擊能作用下，地基土中出現的孔隙水壓力達到土的自重壓力，這樣的夯擊能稱最佳夯擊能。在原始地基中存在孔隙水是無法避免的，就需要利用強夯法的方式來排除孔隙水，而孔隙水的排除需要經過數次的夯實，并且在一些特殊的土壤中夯實的次數會更多，同時孔隙水是存在一定壓力的，并且壓力會隨著夯實的程度不斷的增加，當壓力值和夯實所提供的動能相同時，就可以將孔隙水排除，這也意味著該狀態下對于地基的夯實效果是最佳的，在實際施工中常常借助孔隙水的壓力變化來確定夯錘的高度和夯擊次數。

2.3 夯擊遍數應根據地基土的性質確定，夯擊通常分為點夯和滿夯，點夯主要針對的是重點夯實部分，而滿夯則針對大面積的夯實施工，點夯會使用重量較大的夯錘，相對的高度也要高于滿夯，在實際施工中，通常以點夯作為主要夯實施工操作，而滿夯則負責對夯實過后的地基進行平整。

2.4 夯擊點位置可根據基底平面形狀，采用等邊三角形、等腰三角形或正方形布置。第一遍夯擊點間距可取夯錘直徑的2.5～3.5倍，第二遍夯擊點位于第一遍夯擊點之間。以后各遍夯擊點間距可適當減小。對處理深度較深或單擊夯擊能較大的工程，第一遍夯擊點間距宜適當增大。

3、強夯施工技術應用

3.1 場地平整。在開始強夯法施工前，應當對需要夯實的地基部分進行清理，保證沒有其他雜物，以及原始地基的平整，并在施工區域一定范圍處設置警戒線，在施工期間嚴禁任何人員逾越安全距離。

3.2 夯機就位。點夯和滿夯所需求的重錘高度不同，需要根據不同的需求將重錘提升至對應的高度，同時為保證夯錘準確擊打在點位上，通常采用激光定位的方式校正。徐徐起吊夯錘到預定高度(10m，在夯機的鋼絲繩上作標記控制)，并留50am安全距離，拉下自動脫鉤器，使重錘自由下落夯擊地面，測量記錄夯錘頂面高程，計算夯沉量(以om為單位)，完成一次夯擊。

3.3 測設點位。按路線長度和需強夯的寬度分別計算夯點的排數和列數，按規定用鋼尺準確定出第一批夯點點位，并以夯點中心為圓心，夯錘半徑為半徑，畫出石灰線圓圈作為夯錘下落的準確位置。測量記錄夯前地面高程，作為計算夯沉量的原始依據。對于控制點的測量和確定也是十分重要的。根據實際需求對地基進行劃分，包括夯實的順序和次數等，該部分工作應當事先完成，在正式施工之前應當再次進行檢查。

4、相關注意事項

第一，強夯法僅僅只是路基填筑以后的一種加固措施，其施工效果止步于加固，而在地基施工中，需要壓實或是其他的特殊處理，這些都是強夯法所不能替代的，僅僅使用強夯法是無法將地基的質量上升到可供施工使用的質量標準，在實際施工中應當保證地基的質量，必要的處理措施缺一不可。在強夯法施工過程中，不同的原始地基對于夯實加固的要求不同，通過改變重物的高度和夯實次數可以實現不同效果，對于這些關鍵的數據應當實時記錄，不僅可以保證施工質量，還可以為以后的技術升級提供寶貴的數據。

第二，避免雨天施工。利用強夯法進行施工，如果在雨天進行施工，無法達到預期的夯實效果，如果由于工期需求必須在雨天進行施工，應當保證雨水被及時排除，否則雨水會不斷侵蝕地基，相當于做無用功。

結語：

綜上所述，市政道路工程的質量重要性不言而喻，使用強夯法對市政道路地基進行加固處理是行之有效的措施之一，為了確保施工質量，對于強夯法的施工技術有必要進一步的升級，在保證質量的同時，節省更多的資源。

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