淺析強夯法在市政道路軟基處理中的應用

蔣倩 鄧蘭蘭 張偉娜

摘要：本文在全面了解強夯法技術原理的基礎上，結合具體工程案例，對市政道路軟基處理中強夯法施工準備及施工工藝進行了分析與探究。

關鍵詞：強夯法;市政道路;施工準備;軟基處理

一、強夯法技術原理

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。

二、工程概況

某市政工程全長2.3km，該地區軟土屬高含水量、低強度、高壓塑性的超軟弱黏土。地層自上而下為：

（1）人工填土，色雜、松散稍密，厚度1.0～2.0m;

（2）海陸交互相沉積層（軟土層），為淤泥，淤泥質粉質黏土，夾淤泥質細砂，灰黑色，飽和，流塑，松散，該層層底埋深3-15m左右;

（3）沖積層，雜色，花斑狀粉質黏土，可塑，灰黑色淤泥質粉質黏土，飽和、流塑及灰黑色中砂層，飽和、松散一稍密厚約0-8m;

（4）殘積層，為黃-灰黃色砂質黏性土、硬塑為主為花崗巖殘積土，厚約0～6m。

此外，本路段地基各項指標參數如下：天然含水量w0=73.2%，液性指數IL=1.66，塑性指數IP=24.8，孔隙比e0=2.013，壓縮系數a=2.247MPa，豎直向固結系數Cv=0.792×10-3cm/s，水平向固結系數Ch=5.019×10-3cm/s，內摩擦角Φ=6.4°，凝聚力c=6.2kPa，容許承載力[σ0]=40kPa。根據估算，在不作軟基處理情況下路基極限填土高=1.86m左右。根據路基軟基穩定控制、工后沉降控制、路面結構的基底強度要求必須對軟基采取處理。而道路的施工期只有8個月，軟基的實際預壓時間只有5個月左右。所以采用的軟基處理方案滿足該工程特點要求。

三、市政道路軟基處理中強夯法施工準備

（一）施工現場布置。在施工前，需要對軟基處理段與其他作業面的銜接工作進行充分考慮，并將警示標識設置在彎段、交叉路口等區域。另外，強夯施工設備為柴油動力，不需要配備施工電源，現場只需要配置一臺50kw的小型發電機為排水、辦公、零星施工提供電源即可。

（二）材料堆放布置。強夯施工主要使用碎石材料，結合施工特點劃分材料堆放區和強夯施工區兩個作業面，確保能夠隨時存用施工材料。與此同時，可根據施工進度對材料堆放位置和作業區域進行適當調整，確保順利進行施工作業。

（三）施工技術交底。在施工以前，技術人員需要全面理解設計圖紙的意圖，認真掌握施工方案，并將施工技術要點和安全作業重點向施工人員進行交底，最后簽字形成書面形式保存。

（四）機械設備配置。在施工前，需要配置齊全施工機械設備，并對其運行狀態進行認真檢查，避免影響正常施工。配備2臺QUY50B型強夯機進行軟基強夯，配備3臺135KW推土機進行場地平整，配備3臺20t振動壓路機進行碎石墊層碾壓，配備3臺1.25m挖掘機進行裝土挖溝，配備3臺3m裝載機進行堆料上料，配備30輛20t的自卸汽車進行物料運輸，配備3臺50kw發電機作為備用電源。

四、市政道路軟基處理中強夯法施工工藝

（一）測量放樣

按照施工控制網進行控制點及時復測。選取基線、矩形控制網的形式進行施工控制網設計，在施工區周圍安設基準點，加密間距可設為200m。同時可選取全站儀測量控制施工平面，以此保證測量精度、降低誤差。

（二）試夯

不良地基選取強夯法進行處理時，需嚴格遵循施工圖紙，在施工場地完成整平作業后，進行試夯作業。選取具有代表性的地質作為試夯區，要求面積控制在20×20m以上。以此對機械設備、夯擊能否符合施工設計要求進行檢測，并進行強夯施工工藝的確定。一般以梅花型布設夯點，4m為相鄰兩點之間的距離，本工程以3000KN.M作為夯擊能。

（三）強夯施工

根據施工現場實際情況，需分2遍強夯施工，分別為點夯、普夯，要求在4x8m之間控制第一、二遍夯點間距，布設形狀以正方形為準，完成點夯作業后，應適當平整下相應施工場地，隨后進行下階段夯實作業。通過振動壓路機進行碾壓、整平施工，保證地基處理效果滿足施工規定。

本工程以6000KN.m作為第一遍點夯能量，8到12擊為擊數，第二遍點夯參數同上。要求第一、二遍最后兩擊平均貫入度控制在10cm以下。相近兩遍強夯間隔時間可控制在3到4d之間，按照孔隙水壓力實際消散狀態進行強夯施工參數的調整。通常情況下，以1000KJ作為普夯夯能，無氣孔存于夯錘內，1.3到1.8m之間為錘底面積，100到200kpa為錘底靜壓范圍。

根據施工規定，必須將第一遍夯點位置準確放出，并嚴格遵循設計要求，進行落錘有效高度的確定。待強夯機械就位后，應保證夯錘與夯點位置對準。向預定高度吊起夯錘，當夯錘脫鉤后，向地面夯入，隨后對夯錘頂標高進行準確測量，并將第一擊夯沉量準確計算出來。除此之外，還需進行夯前錘頂標高、場地標高的測量，隨后完成記錄工作。

（四）質量檢驗

作為一個轉換能量的過程，整個強夯加固施工為確保強夯效果良好，必須做好質量監測工作。要求開始強夯施工前，必須對夯錘、落距進行詳細檢查，保證單擊夯擊能量與設計規定相符。如夯錘應用時間過長，將嚴重磨損其底面，進而降低自身重量。同時落距與設計要求也存在誤差問題，這些都會對單擊夯擊能造成嚴重影響。與此同時，還應對夯點放線的準確性進行校核，要求夯擊前必須復核夯點放線，結束夯實作業后，還需對夯坑位置進行檢查，如出現問題，可及時處理。

完成強夯施工后，應檢驗或評價施工效果，保證地基土強夯施工后與設計要求相符。地基在強夯施工后，伴隨時間的不斷增加，其強度也將隨之不斷提升，此時，應在一定時間后檢驗地基質量，可按照土的性質確定間隔時間。一般選取原位測試法、室內土工試驗法進行檢驗。

五、結束語

綜上所述，伴隨城市化進程的不斷加快，對于市政工程質量提出了更高要求。強夯法具有操作簡單、效率高等優點，在路基施工中應用較為廣泛，能夠有效提高其承載能力及穩定性。為了保證強夯加固處理效果，應充分掌握強夯法技術原理，做好各項施工準備工作，規范施工流程，以此滿足公路工程施工要求。

參考文獻：

[1]程金斌.市政道路施工中的軟基處理技術探究[J].低碳世界，2016（17）.