公路濕陷性黃土路基中強夯法技術總結

馬劍

摘 要：甜永高速公路施工現場地處甘肅省濕陷性黃土區域，濕陷性黃土屬于公路施工中常見不良地質問題，如果處理不當，會對路基使用穩定性以及安全性形成直接影響，并不利于公路工程施工與使用。為妥善解決這一問題，我標段組織技術管理人員開始對強夯技術展開了研究與運用。該文結合甜永高速高速公路路基施工中這一攻克難點，將以強夯法相關內容為切入點，對該項技術在濕陷性黃土路基中的運用方式展開總結，并會針對技術應用優劣情況展開分析，旨在提高強夯技術應用水平，保證濕陷性黃土地基處理質量。

關鍵詞：強夯法；路基加固原理；濕陷性黃土；技術總結

中圖分類號：U416 文獻標志碼：A

濕陷性黃土屬于特殊土范疇，是在上覆土層自重應力、附加應力等力作用下，在浸水后土體結構出現變形而產生的，是擁有顯著附加變形特征的土。甜永高速正在全面建設中且地處濕陷性黃土地區。濕陷性黃土具有飽水性差、孔隙大以及易疏松等方面的特點，在受水浸濕后，土體結構會受到嚴重破壞，會直接誘發路基沉降以及橋涵基礎沉陷變形等問題，需要對其展開妥善處理。強夯法作為較為常見且有效的濕陷性黃土路基處理技術，是公路施工行業研究的重點內容之一。

1 工程概況

甜永高速公路是國家高速公路銀百高速（G69）的一部分，路線北接寧夏規劃的銀川至環縣甜水堡鎮高速公路，中鐵二十局集團第四工程有限公司承建的甜永高速試驗段位于甘肅省慶陽市環縣，全長11.902 km，全線采用全封閉四車道，列為全線試驗標段，土石方填方施工均為濕陷性黃土。

2 強夯法加固原理與處理適用范圍

2.1 路基加固原理

強夯法是以提升軟弱地基承載力為目標，利用重錘通過下落夯擊方式對地基實施加固的處理手段。強夯法常用設備主要以起吊設備為主，會將重錘上升到一定高度后，讓其以自由下落的方式，通過沖擊波以及夯擊能作用，對路基結構實施強化夯實處理，進而完成相應加固任務。在利用重錘實施沖擊時，土體內會出現土顆粒破碎或者水間相互移動等情況，會使微結構受到直接影響，達到有效減小孔隙體積、改善振動液化條件、壓縮性以及地基強度等問題的效果，能夠實現對濕陷性黃土的切實消除，從而達到良好的路基加固效果。

2.2 處理適用范圍

強夯法不僅在濕陷性黃土路基中可以達到良好的應用效果，同時在素填土、碎石土以及雜填土等地基處理中也有著極為突出的優勢。根據大量實踐發現，在100 kN～200 kN夯實能量范圍內，運用此種方式可實現對4 m～8 m深度濕陷性黃土層的有效處理。

3 強夯法在濕陷性公路黃土路基中的應用技術總結

3.1 試夯階段技術總結

為保證路基處理效果，在路基處理之前，會通過夯實測試的方式，對強夯法運用方案進行確定與調整。在試夯階段，需要做到以下幾點：1）雖然強夯法可實現對濕陷性黃土路基的有效加固，但其實施需要與地區工程地質條件相符，要按照地質條件對試驗夯實參數進行確定，做好單點夯擊高度以及力度等調整；2）由于客觀因素影響，試夯一般都在典型試驗段進行，施工人員要在對土層含水量以及深度等情況進行明確的基礎上，才可展開試夯研究；3）由于夯錘底面積以及質量會對路基加固效果形成影響，因此在有條件的情況下，可通過反復試驗的方式，篩選出最為適合的重錘。

3.2 施工階段技術總結

3.2.1 施工總體思路

在通過試夯對施工參數進行確定后，便應開展具體施工。在進行施工之前，為保證施工組織、規劃合理性、科學性，需要加大對施工原始記錄的研究力度，要在對強夯法施工原則進行分析與遵守的基礎上，做好各階段施工方案編制。常見強夯施工原則，主要有逐層加固、先輕后重以及逐漸加能等。

3.2.2 施工具體要求

整體施工需要滿足以下幾點要求：1）在進行大面積夯實之前，需要先夯實試驗，做好施工參數調整，以保證施工設計落實質量；2）需在進行強夯前，展開夯錘最終成型布置圖繪制，以為后續施工提供便利；3）如果在夯擊過程中發生彈簧等問題時，需要及時停工，展開方案調整；4）由于進行強夯的目的，是以加固路基土體結構為主的，因此如果在強夯施工結束后，無法達到預期設計要求，則要再次展開補夯施工。

3.2.3 施工具體步驟

在具體進行施工時，首先應進行場地平整處理，要遵照最終成型布置圖對夯擊點位進行確定，并運用起重機對夯擊點展開錘擊；其次對夯點錘頂高程展開測量，將重錘起吊到預先設定位置，在重錘脫鉤之后，再將吊鉤放下，完成錘頂高程測量，在此過程中如果發現坑底存在傾斜問題，要及時展開坑底整平施工；再次重復上一步驟，根據設計規定，完成一點位置施工，再進行下一點施工，直至完成所有夯擊施工為止；最后運用推土機填平夯擊坑，展開場地高程測量。由于濕陷性黃土較為特殊，在完成第一遍夯擊之后，需要在確定沒有彈簧現象發生后，才可展開二次夯擊施工。

3.2.4 施工質量控制

需要做到以下幾點，以對整體夯擊施工質量進行保障：1）嚴格遵守各項施工安排與步驟，事先做好重錘質量、機械設備性能等控制工作，并做好相應記錄與分析；2）對夯點防線展開嚴格管控，保證其偏差可以在控制在4 cm以內，且要按照施工圖紙，對夯擊點展開逐一夯實處理，為保證施工精準度，施工人員需要對各夯擊點夯擊能、夯擊次數以及夯擊沉降量等展開詳細記錄；3）做好最后兩錘夯擊控制，確保兩擊之和可以保持在15 cm之內，整體允差可以保持在8 cm以內，要通過適當增加錘擊次數的方式，對夯擊施工質量進行保證；4）由于在夯擊過程中，可能會出現飛石傷人的狀況，因此在進行施工時，需要嚴格做好施工安全控制，為吊車駕駛室配備防護罩，以防造成不必要的人員傷亡。

3.2.5 施工常見問題與處理方式

（1）最后二擊下沉量與規定標準不符。出現這一現象，主要是由于土體在強夯時出現液化流動或地基含水量過大所造成的。在發生該問題時，可通過鋪設0.5 m～2.0 m厚度砂石，再實施強夯的方式，對該問題展開妥善處理。同時還可通過適當降低夯擊能量或通過實施人工控制地下水位的方式，再實施強夯施工。

（2）在實施強夯施工后，出現表層土松散以及浸水下陷問題。該問題是由于強夯后沒有及時進行整平處理、被機械行駛所擾動或者凍土層沒有得到及時清除等原因所造成的。在對該問題實施處理過程中，一方面可通過填平凹坑的方式，保持夾層土密實程度；另一方面要對行駛車輛實施管控，要在完成凍土處理后，再實施強夯施工。

4 技術應用分析

運用強夯法對濕陷性黃土展開處理，既有一定優勢，也存在著一些不足。其中，施工優點有：砂石料、水泥以及石灰消耗較少，所需投入人力、物力相對較低，整體施工速度相對較快，能夠在多地區進行應用，設備相對簡單。同時通過計算發現，在對相同厚度以及相同面積濕陷性黃土路基進行處理過程中，運用強夯法進行加固，可達到較為理想的加固處理效果，且經濟效益較為可觀，為后續進場的單位在施工中廣泛應用。

施工缺點：夯擊振動對周邊建筑物的影響研究有限；施工振動、噪聲較大。

5 結語

盡管運用強夯技術實施濕陷性黃土路基處理，存在一定弊端與不足，但應用其獲得的路基處理效果以及經濟效益卻是不可忽視的。施工單位應加強對強夯技術的研究力度，不斷結合實踐應用情況，對技術總結內容進行改進與完善，以對最終技術總結內容可行性以及應用價值進行保證，確保該項技術可以得到更好應用，其具有的優勢可以在路基加固處理中得到完全性發揮。

參考文獻

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