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

陳向前

摘 要： 隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市化建設(shè)進(jìn)入了快速建設(shè)階段，市政道路作為城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要載體，其質(zhì)量的優(yōu)劣對于道路的安全、耐用具有極其重要的意義。由于我國地域遼闊，地質(zhì)條件差異性較大，所以在市政道路施工中，經(jīng)常會遇到軟土地基路段，對于較土地基的科學(xué)處理是保證地基穩(wěn)固性和強(qiáng)度的關(guān)鍵。目前在對軟土地基處理的方法中，強(qiáng)夯法以其簡單、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。

關(guān)鍵詞： 強(qiáng)夯法；地基處理；市政道路

軟土地基處理的方法有很多種，但每種處理方法都有自身的特點(diǎn)，如何選擇最合適、最經(jīng)濟(jì)的處理方法是市政道路工程施工要考慮的重要問題之一，只有對工程所在地的地質(zhì)特征進(jìn)行全面地了解，清楚軟基形成的原因，才能更好地選擇軟基處理的方法。同時(shí)，在市政道路工程施工過程中，不可避免地會遇到軟土路基，這就需要根據(jù)市政道路工程的實(shí)際情況對軟基處理方法進(jìn)行合理的選擇。強(qiáng)夯法作為市政道路軟基處理的重要技術(shù)之一，為確保路基施工質(zhì)量，確保軟基處理的效果，必須要對軟基進(jìn)行妥善的處理，不斷地提高軟基施工技術(shù)水平，以此實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)經(jīng)濟(jì)效益和社會效益最大化的目標(biāo)。

一、強(qiáng)夯法的概況

強(qiáng)夯法是軟土地基承載力有效加大的技術(shù)，其主要選用重錘從相應(yīng)高度下落對土層進(jìn)行夯擊，達(dá)到土質(zhì)快速固結(jié)的方式。該方式也被叫做動(dòng)力固結(jié)方式，其工作原理為：通過起吊機(jī)械，向10到40米高度提升重錘（10到40t），并讓重錘自行下落，在夯擊力與沖擊波的影響下，對土層進(jìn)行夯實(shí)作業(yè)。砂性土、非飽和粘性土及雜填土地基施工中往往選用該技術(shù)。不間斷夯擊及分遍間歇夯實(shí)為非飽和粘性土地基的主要施工方式。利用現(xiàn)場試驗(yàn)的方式，可對市政工程建設(shè)具體夯實(shí)次數(shù)、深度進(jìn)行準(zhǔn)確確定。一般情況下，如夯實(shí)能量為100到200t，夯實(shí)有效深度可控制在3m到6m之間。

二、工程概況

某市政道路工程全長11.093千米，粉土與粉質(zhì)黏土為該路段地層土質(zhì)。選用強(qiáng)夯法對其進(jìn)行施工，100KN為設(shè)計(jì)夯錘重量，選用圓形鑄鋼錘（2.25米直徑）作為錘底。正方形為強(qiáng)夯夯點(diǎn)布設(shè)形式，為確保夯擊效果，必須對試驗(yàn)段進(jìn)行強(qiáng)夯試驗(yàn)，該試驗(yàn)段表面土體液限實(shí)際為31.8%，10.5為塑性指數(shù)，13.3%為其含水量最佳值，每立方米最大干密度為1.86克，2.1米為地下水位。

三、市政道路工程軟基施工中強(qiáng)夯法的應(yīng)用

1、施工準(zhǔn)備

市政道路工程軟基施工前，必須對地表附著物、地質(zhì)條件、地下構(gòu)造物等進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查，選用有效措施對施工質(zhì)量影響的各種因素進(jìn)行處理。如強(qiáng)夯施工出現(xiàn)的振動(dòng)影響到周圍建筑物時(shí)，必須進(jìn)行監(jiān)測點(diǎn)的設(shè)置，同時(shí)選用開挖減振溝等措施進(jìn)行施工，并進(jìn)行現(xiàn)場臨時(shí)防護(hù)措施及排水設(shè)施的合理設(shè)置。

2、平整場地

進(jìn)入施工現(xiàn)場前，施工機(jī)械必須對場地進(jìn)行平整施工。如場地平整可選用推土機(jī)進(jìn)行施工，為強(qiáng)夯施工提供便利。并準(zhǔn)確估算夯擊后地面沉降情況，在夯擊情況充分結(jié)合的情況下，確定地面高程。市政道路工程軟基施工前詳細(xì)查看地下管線與構(gòu)造物位置等，防止破壞情況的大量出現(xiàn)。

3、測量放樣

測量放樣施工必須嚴(yán)格遵循設(shè)計(jì)規(guī)定進(jìn)行，6米為夯點(diǎn)間距離。布設(shè)樁形時(shí)以正方形為主。在第一遍正方形中心點(diǎn)位置布設(shè)第二遍夯點(diǎn)，各個(gè)夯點(diǎn)位置可通過全站儀及鋼尺標(biāo)進(jìn)行標(biāo)示，一般選用的標(biāo)示材料為白灰與木樁，隨后測量各個(gè)夯點(diǎn)原地面高程。160kpa與180kpa為夯前原地表檢測的地基承載力，與施工規(guī)定相比較小。施工前期，強(qiáng)夯處理范圍內(nèi)水位與3.5米相比較低，如3.75米等。逐點(diǎn)夯擊，對各點(diǎn)位進(jìn)行夯擊作業(yè)，測量其沉降量與孔隙水壓力，并進(jìn)行詳細(xì)記錄。

4、碎石鋪設(shè)

如飽和細(xì)顆粒土存在于地表內(nèi)或具有較高地下水位時(shí)，必須將碎石層鋪筑到亞粘土表面，將其鋪設(shè)厚度在2米范圍內(nèi)進(jìn)行有效控制，碎石鋪設(shè)功能為對承受強(qiáng)夯機(jī)械進(jìn)行持力，同時(shí)控制沖擊波出現(xiàn)的上部土層松動(dòng)情況，并達(dá)到及時(shí)消散超靜水壓力的作用。

5、夯點(diǎn)施工

夯擊市政道路工程軟土地基前，必須準(zhǔn)確標(biāo)注第一次夯擊位置，一般選用的材料為小木樁與石灰，確保其誤差在5厘米以下，為測量地面高程提供便利。市政道路工程軟基施工前，先對施工場地進(jìn)行平整作業(yè)，對場地標(biāo)高進(jìn)行復(fù)測，確保其與設(shè)計(jì)起夯面標(biāo)高規(guī)定相符合，隨后通過全站儀向施工場地內(nèi)進(jìn)行施工圖角點(diǎn)引測，并進(jìn)行坐標(biāo)控制。通過監(jiān)理人員檢驗(yàn)后，確保其質(zhì)量符合施工規(guī)定，再選用一般經(jīng)緯儀，根據(jù)施工圖進(jìn)行第一遍夯點(diǎn)布設(shè)，并用白灰標(biāo)識出夯點(diǎn)位置，為夯錘準(zhǔn)確就位提供便利。強(qiáng)夯機(jī)械設(shè)備就位后，應(yīng)先測量夯錘落距，同時(shí)選取有效方案，避免夯擊過程出現(xiàn)偏差，保證每擊都能符合相關(guān)規(guī)定，如單擊夯擊能等。于此同時(shí)，對就位后的錘頂面標(biāo)高與地面標(biāo)高進(jìn)行測量，為夯坑深度計(jì)算提供便利。起重機(jī)就位后，將夯錘向預(yù)定高度起吊，并將脫鉤裝置開啟，等到夯錘脫鉤自行落下后，將吊鉤放下，進(jìn)行錘頂高程的測量。如兩擊無法滿足沉降需求，必須將石塊填實(shí)到夯坑內(nèi)，隨后連續(xù)夯擊。確保其符合施工規(guī)定后，方可停止夯擊作業(yè)。

完成第一遍夯點(diǎn)施工后，在監(jiān)理工作者的監(jiān)督下，必須進(jìn)行夯坑回填、場地平整機(jī)地面抄平作業(yè)。隨后再次利用全站儀向施工場地內(nèi)進(jìn)行施工圖角點(diǎn)引測，并進(jìn)行坐標(biāo)控制。同時(shí)，可選用白灰進(jìn)行夯點(diǎn)標(biāo)識，該施工方式和第一階段相同。

滿夯施工不需要布設(shè)夯點(diǎn)及觀測夯沉量，只需要對夯擊數(shù)、夯錘落距等進(jìn)行有效控制。平底鑄鋼錘（2.4米）為本工程夯錘，25噸為夯錘重量。完成滿夯施工后，場地整平時(shí)，可選用推土機(jī)進(jìn)行施工，平整碾壓標(biāo)高必須符合施工規(guī)定。

6、質(zhì)量控制

想要在市政道路施工中發(fā)揮強(qiáng)夯地基處理技術(shù)的最大功效，需要對以下三方面問題加強(qiáng)重視。一是越重的重錘就會產(chǎn)生越大的落距，所有在強(qiáng)夯中具有產(chǎn)生越強(qiáng)的能力，這個(gè)時(shí)候夯擊的次數(shù)就能夠相應(yīng)的減少。不過需要根據(jù)實(shí)際情況，對土體類型和加固深度進(jìn)行充分考慮，對單夯擊能進(jìn)行確定，選擇合理的重錘，將落距控制在科學(xué)范圍內(nèi)；二是在強(qiáng)夯法的應(yīng)用過程中，需要將夯擊點(diǎn)設(shè)置成三角形或正方形，同時(shí)還要與工程的目標(biāo)深度相結(jié)合，詳細(xì)分析土層地基的本質(zhì)屬性。在完成第一次強(qiáng)夯后，將夯擊點(diǎn)之間的距離控制在三倍重錘直徑范圍內(nèi)，隨后進(jìn)行夯擊時(shí)，能夠?qū)⒑粨酎c(diǎn)的間距適當(dāng)?shù)目s小，進(jìn)而使夯擊的深度和作用效果有所保障；三是因?yàn)橥翆涌障吨械乃畨合サ乃俣戎g影響到夯擊的頻率，所以在夯擊時(shí)中間停留的時(shí)間根據(jù)土層性質(zhì)的不同而各不相同。例如，在對黏性土進(jìn)行夯擊時(shí)，因?yàn)榭紫端膲毫哂休^慢的消散速度，所以不能有太大的夯擊頻率；而具有較強(qiáng)滲透性的砂性土就可以加大夯擊的頻率。

四、結(jié)束語

綜上所述，目前，我國交通運(yùn)輸事業(yè)正處于飛速發(fā)展階段，在市政道路修建過程中，難免遇到各種不良地質(zhì)情況，強(qiáng)夯法因其自身優(yōu)勢在軟基處理施工中得到了廣泛應(yīng)用，不僅施工快捷，還能有效改善地基承載力，可消除地震時(shí)產(chǎn)生的地基液化現(xiàn)象，且不受施工季節(jié)性的限制，綜合經(jīng)濟(jì)效果顯著，是目前市政道路軟基處理的主要方法之一。由此可見，提高強(qiáng)夯法施工技術(shù)水平，對市政道路工程整體質(zhì)量提升具有重要意義?！?/p>

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