試論強夯法在公路軟土路基施工中的應(yīng)用

葛偉強

摘 要：改革開放以來，我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)發(fā)展迅速，公路建設(shè)取得了顯著的成績。隨著公路建設(shè)規(guī)模的持續(xù)擴大，在公路施工中常常會遇到軟土地基問題，若處理不當，很容易出現(xiàn)路基不均勻沉降或路面開裂等問題，甚至影響道路使用壽命。強夯法具有高效、靈活、適用性強等優(yōu)勢，將該技術(shù)用于公路軟基處理當中，可大幅提升工程質(zhì)量。本文以強夯法為研究對象，在全面了解軟土路基特點和強夯法作用機理的基礎(chǔ)上，結(jié)合具體工程案例，提出了合理的施工方案，并對軟基處理中強夯法的施工工藝進行了分析與探討。

關(guān)鍵詞：強夯法;軟土路基;作用機理

1 強夯法的作用機理

強夯法，是指將十幾噸至上百噸的重錘，從幾米至幾十米的高處自由落下，對土體進行動力夯擊，使土產(chǎn)生強制壓密而減少其壓縮性、提高強度。這種加固方法主要適用于顆粒粒徑大于0.05mm的粗顆粒土，如砂土、碎石土、山皮土、粉煤灰、雜填土、回填土、低飽和度的粉土、粘性土、微膨脹土和濕陷性黃土，對飽和的粉土和粘性土無明顯加固效果。這是在重錘夯實法基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，而其加固機理又與它不一樣，這是一種地基處理的新方法。

2 工程概況

某道路工程全長34.7km，地形起伏大，位于黃河沖積二級階地。在沿線路段存在池塘、水稻田等軟土路基段，結(jié)合工程地質(zhì)勘查情況，本工程所需解決的巖土工程問題主要有2點，其一，池塘段軟弱土引起的沉降問題、土層液化問題;其二，由于填方高度原因引起的池塘外路段不均勻沉降問題及雜填土問題。為解決上述問題，必須選擇合理的地基處理方案。

2.1 軟弱土層處理

根據(jù)地質(zhì)勘查報告顯示，池塘段軟弱土層為1-2層，局部存在淤泥質(zhì)土，具有較差均勻性。此外，由于本層厚度相對較薄，平均厚度僅為1.99m，需將其挖除。

此外，僅池塘段存在3-1夾層，具有較高含水量，相比周邊深度相同的土層3層，其壓縮性高出許多。即11MPa為3層壓實模量，4.9MPa為3-1夾層壓縮模量。加之池塘內(nèi)地勢低，填方高度高于周邊區(qū)域，因此，很容易出現(xiàn)不均勻沉降。處理方法應(yīng)采用強夯、沖擊碾壓等方式，有效提升其密實度，促使原地基表層形成一定厚度的硬殼層，消除一定深度內(nèi)的工后沉降。

2.2 不均勻沉降、雜填土問題處理

為消除不均勻沉降，盡可能降低高填方區(qū)域的原地基沉降，并構(gòu)成一定厚度的硬殼層，用于處理不均勻沉降問題。

針對雜填土問題，可將表層耕植土清理干凈，盡可能將垃圾、樹根等有機質(zhì)成分清除，同時利用碾壓、強夯等施工工藝，進一步提高其密實度，減少雜填土的可壓縮性。

3 強夯法施工工藝

3.1 表層土處理及場地平整

第一，施工前，盡可能清理干凈場地內(nèi)表層50cm以內(nèi)的耕植土，隨后通過沖擊碾壓法進行原地基碾壓施工，從而增強地基強度。第二，耕植土厚度在50cm以上，待表層50cm清理干凈之后，需翻挖清除面以下1.5m范圍內(nèi)的土層，將有機質(zhì)含量較高的雜質(zhì)清理出去，如樹根、生活垃圾等，隨后利用沖擊碾壓工藝，對其進行碾壓施工，保證滿足土石方工程設(shè)計密實度規(guī)定。第三，待完成上述施工后，可根據(jù)勘察報告CBR試驗結(jié)果，對施工段內(nèi)不符合要求的區(qū)域進行換填，保證滿足施工規(guī)定，隨后基本整平地基。

3.2 強夯施工

（1）強夯施工前，需基本平整施工區(qū)域，避免出現(xiàn)高差過大現(xiàn)象。由于施工場地限制，拋填石應(yīng)由便道逐漸向外擠淤回填，分兩次向施工作業(yè)面搬運材料及整平。選取履帶式挖掘機向外鋪填，并做好標高控制。（2）根據(jù)設(shè)計要求，在指定位置標注夯點位置，并測量高程。按等邊三角形進行夯點布設(shè)，施工機械就位。考慮到地下水將會對強夯能級造成一定影響，點夯施工采用兩遍3000kN·m能級進行施工。夯點間距為4.5m，夯點布置為正方形，單點擊數(shù)為10～12擊，最后兩擊平均夯沉量必須控制在5cm以內(nèi)。（3）夯擊施工過程中，要一擊一擊地做好夯坑深度記錄。在夯擊時，若出現(xiàn)夯坑深度過深導致起錘難度大，必須及時暫停夯擊，將填料回填到夯坑內(nèi)，直到和夯坑頂面高度一致，此時同樣要做好填料用量的記錄。此外，夯擊時常常會遇到周圍軟土被擠出的情況，為保證施工順利進行，需及時清理淤泥，或?qū)⒁粚铀槭瘔|層鋪筑于夯點周圍，鋪設(shè)碎石墊層時，所選用的碎石不得含有雜質(zhì)，最大粒徑控制在300mm以內(nèi)，含泥量不得超過10%。碎石墊層厚度為1.5m，隨后繼續(xù)進行施工。在本工程夯擊施工中，可按照隔行跳打的原則，從內(nèi)到外進行夯擊施工，防止相鄰夯點相互影響。（4）待點夯施工完成后，可按照單點夯擊能1000KN·m進行一遍滿夯，單點擊數(shù)控制在4～5擊，夯實場地表層松土后，測量場地高程。

3.3 質(zhì)量控制

施工中，應(yīng)建立健全質(zhì)量管理制度，尤其是施工日志制度，根據(jù)施工進度真實、準確地記錄施工中所有重要參數(shù)與異常情況。采用“隔行跳打”的方式進行點夯施工，互為插夯施工。待完成點夯施工后，需平整施工段，并進行滿夯施工。同樣，在滿夯施工后，也需要平整施工段，并通過重型壓路機進行4遍碾壓，最后復核施工段標高。若夯坑內(nèi)存有明顯積水現(xiàn)象，需及時排除。

在大面積強夯施工前，需按照施工規(guī)定及施工流程進行試夯，按照試夯結(jié)果對施工參數(shù)進行適當調(diào)整。當完工后，應(yīng)進行施工沉降觀測，保證無不均勻沉降問題，提高軟基加固效果。

4 結(jié)束語

綜上所述，社會經(jīng)濟高速發(fā)展的今天，我國公路建設(shè)行業(yè)也得到了極大的發(fā)展。在公路工程結(jié)構(gòu)中，軟土地基作為路基工程的主要類型之一，如何選擇合理的處理方法極為關(guān)鍵。為此，必須結(jié)合具體工程案例，根據(jù)現(xiàn)場實際情況，充分掌握軟土路基施工現(xiàn)狀，才能保證采取的施工方法、施工技術(shù)科學、有效，強夯換填法的應(yīng)用，可有效提高路基穩(wěn)定性，才能提高工程質(zhì)量，保證道路通行安全。

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