市政道路軟土路基強夯法施工技術應用研究

于沛杰，姜珍珍，修仕濤

（1.即墨區(qū)公路事業(yè)發(fā)展中心，山東 青島 266000；2.青島花鄉(xiāng)藥谷開發(fā)建設有限公司，山東 青島 266000；3.青島交通科技有限公司，山東 青島 266000）

1 強夯法施工技術概述

1.1 軟土路基的主要特征

軟土路基是由軟土構成的道路路基，具有抗剪強度低、壓縮性高、孔隙大等特征，其土層多為淤泥質土、雜填土、松軟土等性質土壤。

1）軟土含有大量有機雜質，導致軟土路基抗剪強度低，會對排水固結條件、路基加荷速度產(chǎn)生一定影響。

2）軟土土壤孔隙較大，含有大量水分，造成自身承重能力弱、壓縮性高，穩(wěn)定性差。

3）軟土路基滲透水的能力較低，在市政道路施工過程中嚴重影響路基排水，容易出現(xiàn)較為顯著的路基沉降問題。

4）由于軟土在原始狀態(tài)下會受到市政道路施工的擾動，其原有的結構強度顯著降低，在受到外部震動后，軟土容易出現(xiàn)側向滑動、側面擠出、整體沉降等問題【1】。

1.2 強夯法的定義及特點

強夯法施工技術利用重錘從特定高度自由落體的勢能，對道路基礎土方進行夯實操作，能夠有效提升軟土路基的承載能力。強夯法屬于機械加固措施的一種，也被稱為動力固結法，實際操作過程中多是使用起吊設備將100～250kN（10～25t）重錘提升至10m 以上高度，然后重錘自由下落，利用重錘自由落體的沖擊力對土壤進行壓實。強夯法加固主要應用于軟土、砂性土、黏性土等土層的加固中，在應用過程中對周邊環(huán)境的影響較小，多用于建筑密度較大的區(qū)域中。

1.3 強夯法的主要優(yōu)勢

強夯法施工技術所涉及的施工機具都較為簡單、便利，而且最終獲取的軟土路基加固效果較為顯著，能夠適應多種施工環(huán)境要求。而且，強夯法施工周期較短、工程成本較低，隨著各類新技術、新工藝、新材料的逐步引進，強夯法施工技術已經(jīng)不僅應用于砂性土、碎石土類型的路基，還廣泛用于其他類型的不良土質路基處理中，如沙土、黏性土、雜填土、濕陷黃土等類型的軟土路基處理工作【2】。

2 市政道路軟土路基處理中強夯法施工技術應用核心分析

2.1 施工準備重點

在應用強夯法施工技術前，要先對市政道路施工區(qū)域進行平整，清除干凈表層土，碾壓好表層松散土層，使用推土機整平施工場地。對即將開展強夯施工的區(qū)域周圍做好排水、抗震措施，以便雨季來臨時減少夯坑內積水，并保護周圍區(qū)域結構。然后，對強夯法施工區(qū)域進行深入勘察，結合各類市政工程資料，掌握施工區(qū)域范圍內的地下構筑物、管線的位置、標高，避免強夯施工破壞相關設施。對施工區(qū)域進行定點測量，在平整完施工場地后，及時安排專業(yè)技術人員嚴格依照工程設計圖紙進行測量、放線，埋設有效的水準點標樁、夯點標注，按照圖紙標定夯點進行施工。現(xiàn)場夯實操作前要對各類機械設備進行檢查檢測，必須安排具備相應資質的專業(yè)人員、機構對其進行檢測，并出具有效的檢測報告，嚴格依照施工方案要求的強夯參數(shù)開展強夯試驗，做好有關數(shù)據(jù)的統(tǒng)計、分析，將實際數(shù)據(jù)與預定數(shù)據(jù)進行比對，檢查檢驗強夯法施工成果，確定適宜的強夯工藝參數(shù)，保證強夯法施工能夠順利進行。

2.2 確定各項參數(shù)

強夯法施工技術應用涉及的參數(shù)包括：設備參數(shù)、夯擊遍數(shù)、夯擊次數(shù)、夯擊遍數(shù)間隔。

在強夯法施工中，超過30t 的主要使用具有自動脫鉤裝置的履帶式起重機，并在臂桿端部設置有效的安全措施，避免落錘過程中造成機架傾覆。選擇具有上下貫通氣孔的圓形夯錘，根據(jù)工程設計要求確定夯錘錘重、夯錘地面面積。施工過程中要保證3 遍夯擊施工，具體包括分夯、副夯、滿夯，其中，主、副夯為主要夯擊。在夯擊過程中要對夯坑隔開一點進行施工，第2 遍填補第1 遍的空隙處，第3 遍采用低能量全副滿夯方式進行處理，確保錘印能夠相互搭接。

每遍確定各夯點夯擊次數(shù)時必須嚴格遵守工程設計標準及要求進行設置，保證單夯擊能滿足現(xiàn)場要求，避免夯坑周圍出現(xiàn)孔隙，防止夯坑過深影響現(xiàn)場施工效果，并安排專人對夯擊點擊數(shù)進行檢查并記錄，保證夯擊質量。由于軟土路基土層中超靜孔隙水壓力消散時間會影響夯擊遍數(shù)的間隔時間，當孔隙水壓力過大或基坑周邊出現(xiàn)較大隆起時，就要停止夯擊，要在超孔隙水壓力消散后，才能進行下一遍夯擊。

2.3 具體的工藝要點

1）場地平整：在施工機械設備進入場地前要對場地進行平整，使用推土機對場地進行平整，方便后期進行強夯施工。結合夯擊情況對夯擊后的地面沉降值進行估算，并對地面高程進行確定。在工程施工前應對工程場地內的地下管線及構造物的位置及標高進行調查，結合必要的方法避免出現(xiàn)破壞現(xiàn)象。

2）鋪設碎石：若路基表面存在飽和細顆粒土，地下水位較高時，要及時在亞黏土表面鋪設碎石層，并合理控制其厚度，保證能夠對承受強夯機械進行持力，并控制上部土層松動現(xiàn)象，促進強夯法所產(chǎn)生的超靜水壓力的快速消散。

3）確定夯擊點：對軟土路基夯擊前，要使用小木樁、石灰標注首次夯擊位置，控制偏差在合理范圍內，然后及時對地面高程進行測量、記錄。

2.4 質量控制措施

1）控制夯擊錘落地距離。在脫鉤器鋼絲繩上標注好刻度，根據(jù)工程要求控制夯擊錘起吊高度，未達到要求的夯錘下落高度時禁止夯擊操作。夯錘的起吊高度要經(jīng)相關人員進行計算、確認，采取有效措施保證夯擊最終質量。

2）控制夯擊量。在施工現(xiàn)場場地平整完成后，要架設水準儀，利用水準儀測量夯錘頂面標高。嚴格控制最后2 擊的夯沉量，確保滿足工程建設標準要求。在現(xiàn)場點夯完成后，及時安排進行滿夯操作。在此過程中及時對施工區(qū)域高程、下沉量進行有效測量，認真記錄各類計算結果。

3）記錄現(xiàn)場問題。嚴格把握錘重、夯點間距，認真記錄前3次夯擊次數(shù)，合理控制前2 遍夯擊錯開間距、間隔時間。測量并記錄每次夯擊后路面沉降量，控制最后1 遍低能量滿夯操作，確保滿足工程設計標準要求。施工現(xiàn)場的監(jiān)理工程師要做好現(xiàn)場記錄，做好資料留存，認真記錄現(xiàn)場存在的問題及處理措施、結果，掌握強夯錘重、落地距離、每遍夯擊次數(shù)、最后2 次夯擊沉降量等重要參數(shù)，確保施工過程中的各類資料齊備，關注工程現(xiàn)場施工總體質量。

3 結語

軟土路基對市政道路工程建設影響較大，需要結合工程現(xiàn)場實際情況進行分析、處理，否則，容易出現(xiàn)路基失穩(wěn)、過量沉陷等隱患問題。強夯法施工技術對于軟土路基的加固具有較為顯著的作用，通過強夯沖擊排除軟土路基中包含的水分，提升路基強度，使其滿足市政道路工程建設標準要求。因此，必須深入研究強夯法施工技術應用情況，做好施工過程中的各項工作，確保其最終的應用成效，為各類市政道路工程建設奠定良好基礎。