強夯法施工技術在市政道路軟土路基處理中的應用

張永杰

（甘肅機械化建設工程有限公司 甘肅省 730000）

1 引言

近年來，由于科技的不斷發展，各種道路工程施工技術不斷創新。在進行市政道路工程施工的過程中，軟土路基的處理工程是整個工程中重要的施工環節，軟土路基的質量對整個道路工程的質量具有直接影響。在對市政道路工程中的軟土路基進行處理時，運用強夯法施工技術，能夠有效的提升復合地基的承載力，加固深層地基，降低施工對環境的影響，保證市政道路工程的質量。

2 強夯法概述

2.1 強夯法的概念和特點

強夯法是指為了提升軟弱地基的承載力，運用十幾噸或者百噸的重錘，從幾米或者幾十米的高處自由落下，對土體進行動力夯擊，使土體強制壓密，降低土體的壓實性，提高土體強度的方法，又稱為動力固結法。強夯法適用于顆粒粒徑大于0.05mm的粗顆粒土，例如砂土、碎石土、雜填土、回填土、粘性土、粉煤灰以及低飽和度的粉土的施工。由于該種技術對環境的影響較小，成本較低，被廣泛的運用于市政道路軟土路基處理施工中。

將強夯法運用于道路路基施工中具有較大的優勢，主要包括施工所用的機械工具和施工工具較為簡單、適用范圍較為廣泛、地基加固效果較好、工期較短和造價較低等優點。強夯法最初僅僅應用于砂性土和碎石土地基的加固，經過不斷的改進和完善，強夯法的適用范圍不斷擴大。由于強夯法具有眾多優勢，已經被廣泛的應用于各類工程中。

2.2 強夯法相關原理

（1）動力固結原理。該項原理經常被運用到對細顆粒物的飽和土質進行夯實處理的施工中，運用巨大的勢能沖力對土體進行沖擊，破壞土體的原有結構，使其產生對外溝通的孔隙，將土體內的孔隙水排空，粉末化的土質在失去空隙壓力以后可以固結硬化，能夠有效的提升土體的承載力。

（2）動力密實原理。該項原理一般運用于非飽和、多空隙以及粗顆粒土體的夯實加固施工中。運用強夯法原理產生的巨大勢能沖擊，壓縮土體。由于原始的土壤顆粒并不是都是均勻的橢圓形或者圓形等，還存在著許多片狀體，從而使得土壤存在孔隙，強夯法能夠破壞這些結構，使土壤顆粒物質的接觸點發生錯位變形，增加土壤顆粒之間的接觸面積，使土體更加密實，提升土體的承載力。

3 工程概況

某市政道路工程采用強夯法進行軟土地基的處理，該道路施工區域的工程地質條件如表1所示。

表1 施工區域的工程地質條件分析

由于新近填土土質松散，沒有經過分層碾壓，不能滿足道路路基穩定性要求，工程力學性質較差。因此，新近填土和素填土是主要施工的地層。

4 強夯法施工技術在市政道路軟土路基處理中的應用

4.1 工程設計

提高填土的承載力和密實度是本工程路基處理施工的主要目標，因此，應該在結合施工現場的實際情況，對道路工程的特點進行分析。經過分析可知，應該采用強夯法進行路基的處理。應用強夯法進行本工程的路基處理時，工程設計參數如下：

（1）根據路基土的類型以及施工規范中強夯法規定的加固深度和處理深度，該工程采用的點夯單擊夯擊能選為1500kN·m，采用單擊夯擊能800kN·m滿夯。

（2）夯錘的質量選擇為10～15t，夯錐的錘底靜壓為25～40kPa，夯錘上需要有眾多與頂面相通的排氣孔，孔徑為250～300mm。

（3）根據現場試夯的結果分析來確定夯點的夯擊數，最后兩擊的平均夯沉量應該在50mm以下，且在夯坑的周圍地面沒有產生較為明顯的隆起。在進行試夯之前，應該對單點的夯擊數進行確定，如表2所示。

表2 單點夯擊數的確定

應該先使用兩遍點夯，再進行一遍低能量滿夯，在進行滿夯時，應該使用低落距錘和輕錘進行多次夯擊。強夯點的夯點布置應該按照長方形的形式，間距為8m×6m。

（4）應該在所有點夯完成之后，用推土機將夯坑填平。該工程采用山皮土作為夯坑的回填料，最大粒徑小于10cm，含泥量小于20%。

（5）本次工程主要對素填土和新填土進行處理，在強夯施工以后，將土體壓縮擠密，保證土體的密實度，減少路基的沉降，提高承載力。另外，經過對該區域地質資料的分析可知，該項目的場地地下水上層滯水，但是水量較小，并不會對本工程造成明顯影響。在平整完場地之后，應該使地下水的標高小于場地的標高，強夯的時間間隔應該為7d左右。

（6）在進行試夯時，錘底到地面的高度為10m夯錘的質量為15t，夯錘錘底為圓形，直徑為2.2m，在指定定夯點進行夯擊，通過對試夯所得到夯擊次數和夯沉量的關系分析可知，最佳夯擊次數為8次。

（7）在試夯之后，地面隆起的范圍為6m，對工程設計參數作出以下調整：采用的點夯單擊夯擊能選為1500kN·m，第一遍和第二遍點夯擊數為6次，夯點的布置間距為6m的正方形；單擊夯擊能800kN·m，滿夯夯擊數為4次。

4.2 施工設備和工藝選擇

4.2.1 施工設備

運用強夯法進行本工程軟土路基的處理時，采用的水工設備包括水準儀、履帶式起重機和推土機各一臺，12t夯錘1個，24m高龍門架支撐1套。如果起重機不能作用于單纜錘進行施工，可以利用脫鉤裝置起落夯錘。在具體操作時，將夯錘掛在脫鉤裝置上，將夯錘吊至既定的高度，運用吊機上的副卷揚機鋼絲繩將鎖卡焊合件吊起，使夯錘可以自由下落，對路基進行夯擊施工。

4.2.2 施工工藝

將強夯法運用于市政道路軟土路基處理中的施工工藝主要包括以下幾個環節：

（1）在進行夯擊之前，應該將施工場地平整和清理干凈，然后，對施工場地的高程進行準確測量，將第一遍的夯擊位置標注清楚；

（2）將起重機的夯錘與夯擊位置對準，對夯擊前夯頂的高程進行測量；

（3）將夯錘起吊到預定的高度，在夯錘脫鉤和自由下落之后，將吊鉤放下。測量錘頂高程時的高度，如果發現由于坑底傾斜導致夯錘歪斜，應該立即對其進行調整，將坑底平整，反復進行此步驟；

（4）然后根據設計要求中的夯擊標準和夯擊次數進行夯擊，在完成1遍夯擊以后，用推土機將夯坑填平，并測量場地的高程；

（5）根據以上步驟，在規定時間內完成所有夯擊；

（6）在完成所有夯擊以后，應該運用振動壓路碾壓機對其進行碾壓，夯實場地表層的松土，夯實完成之后，再次測量場地的高程。

4.3 質量監測

在完成路基夯實之后，需要對施工質量進行檢測。

（1）測試壓實度。在500～100m2的范圍內任意選擇三個位置，在夯面下間隔50～100cm處運用灌砂法對壓實度進行檢測。由于部分路段處理土層較厚，在進行開挖之后，對深層土層進行壓實度檢測。經過壓實度檢測可知，運用強夯法進行施工以后，土層的壓實度提高了4～8%，能夠滿足市政道路路面壓實度的要求，可以有效的提升路基的質量。

（2）在對該市政道路工程軟土路基強夯施工一個月以后，運用動力標貫和平板荷載試驗，檢測強夯施工以后的路基承載力。試驗結果表明，經過強夯處理以后，路基的密實度和承載力都有了較大程度的提升。

5 結束語

綜上所述，隨著經濟的快速發展，市政道路工程對路基的質量具有越來越高的要求，將強夯法施工技術運用于市政道路軟土路基處理中，能夠有效地提升軟土路基的壓實度和承載力。我們應該繼續對強夯法在軟土路基處理中的施工技術進行分析和探討，不斷提升道路工程的整體質量。

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