強(qiáng)夯地基處理技術(shù)及在市政道路施工中的應(yīng)用

東營(yíng)華美建設(shè)有限公司 山東省東營(yíng)市 257500

摘要：目前在市政道路施工中對(duì)于粘洼土和混陷性黃土和砂性土路段，普遍采用強(qiáng)夯法來(lái)對(duì)地基進(jìn)行夯實(shí)，從而使地基達(dá)到能承載的力量。強(qiáng)夯法也稱(chēng)動(dòng)力固結(jié)法，這是一種對(duì)地基進(jìn)行加固的有效方法。在應(yīng)用此方法時(shí)需要吊升設(shè)備，利用吊升設(shè)備使重錘從較高的高度處進(jìn)行自由下落，從而作用于地基，重錘瞬間下落過(guò)程中所產(chǎn)生的動(dòng)力可以有效的使地基的壓縮性得以降低，從而增強(qiáng)地基的強(qiáng)度，達(dá)到夯實(shí)地基的目的。本文以實(shí)例分析了強(qiáng)夯地基處理技術(shù)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：強(qiáng)夯地基處理技術(shù)；市政道路；施工應(yīng)用

由于我國(guó)地域遼闊，地質(zhì)條件差異性較大，所以在市政道路施工中，經(jīng)常會(huì)遇到軟土地基路段，對(duì)于較土地基的科學(xué)處理是保證地基穩(wěn)固性和強(qiáng)度的關(guān)鍵。目前在對(duì)軟土地基處理的方法中，強(qiáng)夯法以其簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、效果明顯等特點(diǎn)在市政道路施工中得以廣泛的應(yīng)用。

一、強(qiáng)夯地基處理技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

目前，隨著施工技術(shù)的不斷發(fā)展，強(qiáng)夯法通過(guò)與其他施工技術(shù)的相結(jié)合，開(kāi)始向多元化的方向發(fā)展，這對(duì)施工的經(jīng)濟(jì)效益和質(zhì)量都取得了非常好的效果，同時(shí)其適用性更強(qiáng)。

1.不需要消耗材料，實(shí)現(xiàn)了能源的節(jié)約。在強(qiáng)夯法施工中，不需要對(duì)材料的消耗，這樣實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排的作用。我國(guó)是一個(gè)能源消耗大國(guó)，特別是建筑能耗占總能耗的比例較高，所以在我國(guó)的節(jié)能減排政策施工中，建筑行業(yè)的節(jié)能潛力上巨大的。強(qiáng)夯法在當(dāng)前能源緊張和能耗過(guò)大的情況下，在節(jié)能降耗和保護(hù)環(huán)境方面具有極大的優(yōu)勢(shì)。

2.工期短、成本低。與砂石樁、灌注樁、注漿、化學(xué)法等其他國(guó)內(nèi)外地基處理方法在單位面積造價(jià)與工期等情況相比較，強(qiáng)夯地基處理技術(shù)成本低、工期短。而且節(jié)省的混凝土、鋼材、水泥的數(shù)量驚人，這意味著它間接節(jié)省了大量的煤、電、水并因此減少了排放的煙、粉塵、二氧化硫等廢氣。此外，市政道路施工的一大要求就是工期短，因?yàn)榭紤]到市民交通出行的必要，根本沒(méi)辦法長(zhǎng)期中斷交通。因此，強(qiáng)夯法的使用可謂是正合其要求。

二、實(shí)例分析

1.工程概況。工程地質(zhì)狀況分布如下：第一，素填土層厚0.3-1m；第二，粉質(zhì)黏土承載力稍低，只有少量分布；第三，粉質(zhì)黏土低壓縮性土，承載力高，普遍分布，厚度在2.1-2.4m；第四，粉質(zhì)黏土承載力高，低壓縮性土，工程性能良好。新填土和素填土層是該工程設(shè)計(jì)主要處理的地層。

2.工程設(shè)計(jì)。在本工程的加固處理過(guò)程中，使填土的承載力和密實(shí)度得以提高是其加固處理主要目標(biāo)，最終在結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況的條件下，在考慮該工程特點(diǎn)的前提之下，我們決定采用強(qiáng)夯法進(jìn)行路基的壓實(shí)。確定的設(shè)計(jì)參數(shù)如下。

（1）運(yùn)用單擊夯擊能。按照規(guī)范中規(guī)定強(qiáng)夯法加固深度與處理深度及路基土的類(lèi)型，該項(xiàng)設(shè)計(jì)的點(diǎn)夯單擊夯擊能選為1 500kN·m，選擇800kN·夯專(zhuān)能滿夯。

（2）夯錘的錘底靜壓力為25-40kPa，夯錘的質(zhì)量選10-15t，并且夯錘上要有許多和頂面相通的排氣孔，250-300mm孔徑。

（3）根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試夯得出的夯沉量和夯擊次數(shù)之間的關(guān)系曲線圖來(lái)確定夯點(diǎn)夯擊數(shù)，并滿足最后2 擊平均的夯沉量在50mm之下，在夯坑的周?chē)孛鏇](méi)有產(chǎn)生過(guò)大的隆起，不會(huì)因?yàn)楹豢犹疃斐商徨N困難的狀況發(fā)生。在試夯之前要對(duì)單點(diǎn)的夯擊技術(shù)予以初步確定，當(dāng)填土高度<3m時(shí)，要考慮使用4-8的單點(diǎn)擊數(shù)；當(dāng)填土高度>3m時(shí)，考慮使用8-10的單點(diǎn)夯擊數(shù)。夯擊遍數(shù)使用點(diǎn)夯2遍，再用低能量進(jìn)行1遍滿夯。在進(jìn)行滿夯之時(shí)，使用低落距錘或輕錘進(jìn)行多次夯擊。使用長(zhǎng)方形的布置形式對(duì)強(qiáng)夯點(diǎn)的夯點(diǎn)布置，將間距設(shè)為8m×6m。

（4）在使用推土機(jī)把夯坑填平之前要確保每一次點(diǎn)夯完成。本工程設(shè)計(jì)的夯坑回填料是山皮土，它的最大粒徑<10cm，含泥量<20%。

（5）由于此次強(qiáng)夯設(shè)計(jì)最主要是對(duì)原地面的表層素填土和新填土進(jìn)行處理，并在強(qiáng)夯處理之后，將土體壓縮擠密，讓土體能夠達(dá)到密實(shí)，以便使沉降減少同時(shí)提高承載力。除此之外，按照地質(zhì)資料，此項(xiàng)目的場(chǎng)地地下水上層滯水，而且水量很小，不會(huì)對(duì)該項(xiàng)工程產(chǎn)生很大的影響。在對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行平整之后，場(chǎng)地的標(biāo)高要大于地下水位的標(biāo)高，對(duì)于強(qiáng)夯的實(shí)踐間隔，一般控制在7d 左右即可。

（6）用單點(diǎn)夯擊的試驗(yàn)結(jié)果對(duì)原設(shè)計(jì)的夯點(diǎn)布置與每遍基數(shù)合理性予以核對(duì)是進(jìn)行試夯的主要目。此次試夯的實(shí)際錘底到地面的高度為10m，使用的夯錘是圓形底，夯錘的實(shí)際質(zhì)量為15t，錘底的直徑是2.2m。選用編號(hào)是49-2 的夯點(diǎn)進(jìn)行連續(xù)的夯擊，并在試夯的過(guò)程中測(cè)量每個(gè)夯點(diǎn)每擊夯沉量，夯擊次數(shù)和夯沉量的關(guān)系曲線如圖1所示。根據(jù)夯擊次數(shù)和夯沉量的關(guān)系曲線圖，同時(shí)按照止夯的條件確定夯擊次數(shù)，最佳夯擊次數(shù)是8擊。

（圖1）

（7）由于地面的隆起范圍大概是6m，在試夯之后，對(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整如下所示：使用的單點(diǎn)夯擊能為1500kN·m，點(diǎn)夯擊數(shù)在第1遍和第2遍時(shí)為6次，對(duì)夯點(diǎn)的布置使用間距是6m的正方形布置；單點(diǎn)夯擊能在滿夯時(shí)為800kN·m，確定夯擊數(shù)為四次。

3.強(qiáng)夯法的施工工藝和設(shè)備

（1）施工設(shè)備水準(zhǔn)儀、推土機(jī)、履帶式起重機(jī)各1臺(tái)，24m的高龍門(mén)架支撐1套、12t的夯錘1個(gè)。當(dāng)起重機(jī)不可以作用于單纜錘進(jìn)行施工時(shí)，可以借用助脫鉤裝置起落夯錘。在進(jìn)行操作之時(shí)，夯錘掛與脫鉤裝置之上，當(dāng)把錘吊至既定高度的時(shí)候，運(yùn)用吊機(jī)上副卷?yè)P(yáng)機(jī)鋼絲繩將鎖卡焊合件吊起，讓夯錘能夠自由下落，從而進(jìn)行夯擊。

（2）施工工藝首先要平整、清理施工場(chǎng)地，接著要測(cè)量場(chǎng)地的高程，標(biāo)出第1遍的夯實(shí)位置；其次是要把起重機(jī)的夯錘對(duì)準(zhǔn)夯點(diǎn)位置，測(cè)量夯前的錘頂高程；接著把夯錘起吊至預(yù)定的高度，在夯錘脫鉤、自由下落之后，放下吊鉤，測(cè)量錘頂高程時(shí)的高度，若發(fā)現(xiàn)因?yàn)榭拥椎膬A斜的原因造成錘歪斜時(shí)，立即對(duì)其進(jìn)行調(diào)整，整平坑底，對(duì)此步驟要反復(fù)進(jìn)行；接著不斷重復(fù)根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)定中要求的夯擊控制標(biāo)準(zhǔn)和次數(shù)將1個(gè)夯點(diǎn)夯擊完成這到工序；在全部夯擊完第1遍之后，用推土機(jī)填平夯坑，另外測(cè)量場(chǎng)地的高程；按以上步驟在規(guī)定時(shí)間間隔后，完成所有的夯擊次數(shù)。在完成所有的夯擊次數(shù)之后，振動(dòng)壓路碾壓機(jī)就位，對(duì)其進(jìn)行碾壓，夯實(shí)場(chǎng)地表層的松土，夯實(shí)之后，再次測(cè)量場(chǎng)地高程。

4.質(zhì)量檢測(cè)。

（1）測(cè)試壓實(shí)度。在500-1000m2范圍內(nèi)任意選取3處，從夯面下間隔50-100cm使用灌砂法對(duì)土壓實(shí)度指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定，因?yàn)椴糠致范蔚奶幚硗翆颖容^厚，在開(kāi)挖之后對(duì)深層土層壓實(shí)度進(jìn)行檢測(cè)。在試驗(yàn)之后可知，強(qiáng)夯之后的土層密實(shí)度要比處理之前提高4%-8%，在處理之后可以滿足市政道路在路面壓實(shí)度方面的需求。

（2）在強(qiáng)夯結(jié)束1 個(gè)月之后，使用動(dòng)力標(biāo)貫和平板荷載試驗(yàn)來(lái)檢測(cè)強(qiáng)夯之后的路基承載力。結(jié)果表明，在經(jīng)由強(qiáng)夯處理之后，路基的密實(shí)度和承載力都得到了大幅提升。

強(qiáng)夯地基處理技術(shù)在目前的市政道路工程中已經(jīng)趨于普及，其在施工的過(guò)程中能夠有效的避免施工中出現(xiàn)的各種問(wèn)題。并且這種方法在施工中設(shè)備應(yīng)用簡(jiǎn)單、施工簡(jiǎn)便且對(duì)于各種材料的使用量少，同時(shí)降低了人力、物力和財(cái)力的投入，有著巨大的經(jīng)濟(jì)效益。伴隨著社會(huì)生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，強(qiáng)夯地基處理技術(shù)在未來(lái)必然會(huì)得到進(jìn)一步的提高和改善，進(jìn)而充分發(fā)揮其應(yīng)有作用來(lái)提高市政道路質(zhì)量。

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