小議強夯置換法在公路軟基加固中的應用

高會敏

摘 要：在公路工程結構中，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鍵。為此，必須結合具體工程案例，根據現場實際情況，充分掌握軟土路基施工現狀，才能保證采取的施工方法、施工技術科學、有效，強夯換填法的應用，可有效提高路基穩定性，才能提高工程質量，保證道路通行安全。

關鍵詞：強夯置換法;優點;軟基加固

0 引言

伴隨社會經濟的快速發展，我國公路建設規模越來越大，在軟土路基修建公路極為常見，為保證此類路基施工質量，必須采取一定措施進行處理，從而降低土體含水率，提高壓實度，保證整體施工質量。軟土是指含水量大、壓縮性高、承載力低的一種軟塑到流塑狀態的飽和黏土。通常情況下，此類土的含水量在40%以上，飽和度在50%以上，孔隙比超過1.0。施工過程中，因其含水率高、承載能力弱，穩定性不足等缺陷，極易產生“彈簧”情況，大大增加壓實難度，甚至會出現路基路面沉陷、變形等問題。當前，多選強夯、換填等方法處治。因此，應重視軟土處理方法，根據施工現場實際情況，采取科學、有效措施，達到最佳處治效果。本文結合具體工程案例，提出了強夯置換法，這種處理技術的應用，可有效降低含水率，提高路基穩定性。

1 強夯置換法的優點

強夯置換法是指通過重錘高落差產生的高沖擊能強力向地基內擠入性能良好的材料，如碎石、礦渣、片石等，從而在地基內構成大量粒料墩，墩和墩之間的土體可共同構成復合地基，減少沉降量，提升地基承載力。在整個強夯置換環節，土體結構將會被破壞，地基土體產生超孔隙水壓力，伴隨時間的延長，土體結構強度將逐漸恢復。其主要作用是用于提高軟基承載力，加快淤泥層沉降固結。其特點為加固效果好、操作簡單、成本低等，適用于10 m內淤泥層處理。相比其他軟基處理方法，強夯置換法的優勢如下：

（1）技能先進，既可到達良好的強夯作用，又可最大限度地提升地基承載力及抗變形能力;（2）量體裁衣，能夠挑選不同的置換材料，較為靈敏;（3）作用顯著，處理作用直觀，質量安穩，可靠性強;（4）使用廣泛，可用于品種不同性質的軟土土層的加固處理，地質條件適用性廣;（5）節能、環保，目前，我國強夯施工經驗豐富，具有高效率、高質量、安全等施工經驗，而且滿足地基設計要求，并且安全完工。

2 工程概況

某公路工程所處地質條件復雜，存在較厚雜填土，且極為松散，將大大加大施工難度。本路段軟土路基段起訖樁號為K53+495～K55+500段，經鉆探結果可知，地下水位為0.60 m～0.80 m，因本路段自然地面以下存在大量飽和粉質粘土、粉土，具有較大含水量、孔隙比等。為提升路基承載力，經決定采用塊石強夯置換加固法進行處理。

3 公路軟基加固中強夯置換施工方案

經對比分析多種軟土路基處理法，決定采用塊石強夯置換法進行施工。整體加固設計方案如下：

（1）原路基處先將1 m厚軟土層挖除，換填同樣厚度的塊石層進行強夯置換處理。將路基坡腳外3 m設為處理范圍，隨后按照天然砂礫（0.3 m厚）+土工格柵（一層）+天然砂礫（0.7 m）的順序進行鋪筑，并一層一層碾壓，最后進行路堤填筑。（2）強夯時，采用圓柱形夯錘，自重為15 t，各項參數為如下：1）直徑：1.5 m，2）高度：2 m，3）落距：10 m，4）單擊夯擊能：1 500 kN·m。（3）夯擊可分3遍完成，前2遍均為點夯，采用1 500 kN·m夯擊能。第3遍為滿夯，按照1/3夯錘底面積進行相互搭接，800 kN·m為單擊夯擊能，每個夯點，夯擊次數為5擊。（4）當最后兩擊夯沉量在50 mm以下時，可確定夯點夯擊次數，且控制在8擊以上。（5）根據設計要求，5 m為加固深度，按2 m為塊石墩直徑，則0.126為復合地基置換率，要求在2 m以內控制塊石墩長度。（6）按照規定，需在600 mm以內控制塊石料最大粒徑，且粒徑在300 mm～600 mm的塊石含量需控制在50%以上。

4 公路軟基加固中強夯置換法施工要點

4.1 施工準備

施工前，需做好施工準備工作，要先做好測量、放樣工作，根據導線點具體位置，將夯擊的夯點放出，并通過白灰表示。根據上述施工設計方案，可將夯點按等邊三角形布設，并做好各導線點與水準點加密工作。隨后測量各橫斷面原地面高程，保證后期施工滿足設計要求。與此同時，還應完善臨時排水設施，做好整體規劃，保證雨水能夠及時排除，避免對路基土含水量造成嚴重影響。

4.2 機械就位

完成上述所有準備工作后，即可將施工各設備放置于現場指定位置，實現機械準確就位，尤其是起重機，在其就位之后，應保證15 t夯錘與夯點對準。且根據施工方案設計，合理控制夯錘落距等指標。

4.3 夯擊施工

根據要求本次強夯換填材料為塊石，那么在夯擊施工中，即可同時進行填筑與夯擊施工，保持一致。隨后將填料填筑到夯坑內，保證填筑高度滿足設計要求。夯擊次數可按照設計要求確定，為前2遍均為點夯，后1遍為滿夯，根據要求，夯擊數在8擊以上即可，結合具體情況，決定以15擊為準，最后2擊時，若夯沉量在50 mm以內，根據現場實際情況，可暫停施工。

4.4 滿夯施工

結束以上施工后，可以按800 kN·m進行滿夯施工，保證夯擊具有連續性，完成滿夯施工后，需確保地面平整，滿足設計要求。

5 強夯置換施工問題及處理對策

5.1 偏夯

強夯置換施工中，常常會出現偏夯問題，其根本原因在于環境變化或人為操作等，這些因素的產生均會導致起重設備的夯錘無法準確對準夯點位置，從而出現偏差、偏夯情況。為解決及避免此類問題產生，可選擇圓形夯錘，在每次夯擊前，對夯點位置進行再次放線復核，且在15 cm以內合理控制夯錘中心與夯點之間的位置差距，或者以夯點為中點，將夯位輪廓線準確劃出，從而避免偏夯問題出現，提高夯錘位置的精確度。

5.2 歪夯

施工中因原路基存在不均勻強度情況，或夯擊場地凹凸不平，或墊層壓實度不足，均會在夯擊施工之后，產生碎石墩垂直度偏離情況，從而產生歪夯等情況，甚至會嚴重影響夯擊能，危害置換墩體。

為此，要求做好每次夯擊效果監測工作，及時處理歪夯問題，若問題較為嚴重時，可選擇填料及時填平坑底，隨后再次進行夯擊施工。

5.3 地表過大隆起及翻漿

強夯施工的目的是充分擠出夯點附近的軟土，若在施工過程中，夯擊能過大，將會出現地表隆起開裂情況，或產生翻漿、冒泥問題。針對這種問題，需及時暫停夯擊施工，待碎石鋪墊到夯點附近之后，才能重新進行夯擊施工。或通過增加填料投放次數的方式進行處理，但必須合理控制每次添加量。待重新進行夯擊施工后，需對夯點之間的距離進行再次調整，保證滿足施工要求。

5.4 “橡皮土”的處理

“橡皮土”的產生很大原因在于軟基內粘性土具有較大含水率，且呈飽和狀態;或因兩次夯擊時間相隔過短;或孔隙水壓消散不及時等。為解決上述問題，需設置好排水設施，保證快速將土地內的水排出，保證土體固結效果。若仍無法有效解決，可選擇挖除換填法進行施工處治。

6 結束語

綜上所述，伴隨社會經濟的迅速發展，我國各地公路工程建設投資越來越大，公路工程建設對地基要求較高。在多種因素作用下，大量公路工程不得不修建在軟土地基之上。軟土地基普遍存在含水量高、強度小、穩定性差等問題。若軟土地基處理不好，將無法滿足路基承載力等要求，甚至出現嚴重質量隱患。為此，必須采用科學、有效的加固方法進行有效處理。強夯置換法能夠在強夯作用下，有效提高地基土強度，降低地基土壓縮性，并能提升土層均勻度，保證路基穩定。

參考文獻：

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