強夯施工技術(shù)在高填方路基工程中的應(yīng)用

王 富 強

(山西路橋集團陽蟒高速公路有限責(zé)任公司，山西 太原 030006)

0 引言

人們生活水平不斷提高，越來越多的社會人士對高填方路基工程施工的安全、質(zhì)量表示關(guān)注[1]。為滿足經(jīng)濟市場、城市發(fā)展、人們對于工程的要求和需求，高填方路基工程應(yīng)合理運用強夯施工技術(shù)，保證高填方路基的結(jié)構(gòu)狀態(tài)，降低沉降、道路病害等情況的發(fā)生率。

1 工程基本情況

滑坡位置處于古交市西山山體南坡位置、西部高原山地東側(cè)邊緣區(qū)域。結(jié)合野外工程地質(zhì)調(diào)繪、勘探，掌握底層巖性情況，并且參照收集的相關(guān)資料，對地層進行勘察，重點對第四系松散堆積層、二疊系沉積巖進行勘察。按照巖土的類型劃分，主要包括：粉質(zhì)黏土、黃土狀土、人工填土等。滑坡處于山體的前緣和山體坡度較陡的位置，山體為凹形，可實行匯水?；碌恼w顯示為平緩的圓弧形。坡面存在塊石堆積，經(jīng)山體巖石崩落形成?；碌奶卣鞣浅Ｃ黠@，主要表現(xiàn)：滑體兩側(cè)剪切裂縫，可見為羽狀進行分布?？v觀滑坡的整體來看，滑坡的外部形態(tài)特征較強，為公路修建、初次治理形成陡坡路堤，發(fā)生滑坡滑移的幾率較大。為確保高填方路基的穩(wěn)定性，確保路基施工的位置，路基的堅固、穩(wěn)定非常重要，以此提高路面結(jié)構(gòu)的強度和穩(wěn)定性。路基中的應(yīng)力即為路基頂面應(yīng)力的深度，車輪荷載應(yīng)力不會構(gòu)成較大的影響，然而路基自重所致恒載應(yīng)力和荷載應(yīng)力基本相同，為此需予以重視。高填方路基下方壓實度，對于路堤在恒載作用下固結(jié)變形下會造成一定的影響，能降低路面應(yīng)用期間的沉降，確保公路的安全。

2 強夯施工技術(shù)的相關(guān)研究

強夯施工技術(shù)，即為加強軟弱地基承載方面的能力，采用重錘提升在一定高度落下夯擊土層，促使地基在最短的時間固結(jié)，可叫作動力固結(jié)法[2]。通過起吊設(shè)備將重量為20 t左右的重錘提高到35 m左右的位置，保持自由下落的狀態(tài)，充分發(fā)揮強夯擊能、沖擊波的作用，對土層進行夯實處理。強夯法，一般在砂性土和非飽和粘性土、雜填土地基中應(yīng)用，對于非飽和地基、粘性土地基來說，會使用連續(xù)夯擊/分遍間歇夯擊的方式處理。然后，結(jié)合工程具體要求，進行現(xiàn)場試驗，旨在明確夯實的次數(shù)、有效夯實的深度。趨于150 t/m的夯實作用下，可獲得5 m有效的夯實深度，屬于新型的地基處理方法。

夯實的特點：夯擊的作用下，土質(zhì)強制壓縮，并且會隨著土體震密，次數(shù)土體內(nèi)的氣體充分排除，空隙的水壓會增高；部分土體發(fā)生液化/土體結(jié)構(gòu)直接受到影響，主要表現(xiàn)：原有土體的強度下降/土體的抗剪強度發(fā)生弱化現(xiàn)象；土體排水固結(jié)壓密，土體的透水性降低、土體裂隙穩(wěn)定性較高，土體的強度隨之增加；土體內(nèi)部觸變，隨著固結(jié)壓實，部分水體變?yōu)楸∧に?，土體強度升高。強夯實效果，會受到較多因素所影響，土質(zhì)特性為主要因素，土體自身的特性就會對強夯施工的效果，構(gòu)成直接的影響。與此同時，強夯的等級、夯擊錘，以及強夯沖擊不點、次數(shù)、間歇時間等因素，均需予以重視。由此能夠看出，合理運用強夯施工技術(shù)，能夠確保加固的深度，合理布置夯擊點和次數(shù)、遍數(shù)、夯擊遍數(shù)的間隔時間等，然后結(jié)合相關(guān)參數(shù)的具體標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建強夯施工處理方案。

3 強夯施工技術(shù)在高填方路基工程中的應(yīng)用情況

3.1 構(gòu)建強夯處理方案

結(jié)合設(shè)計的要求，對填深大于20 m路堤、原有拋填土予以強夯處理。在距離路床底10 m標(biāo)高位置、距離路床底3 m標(biāo)高位置，分別實行強夯處理工作。將夯擊的間距、點夯夯能分別設(shè)置為：4 m×4 m梅花形、2 800 kN/m。針對全部的強夯位置，各個夯點點夯數(shù)次，然后確定貫入度差是否在4 m以內(nèi)、土體隆起高度小于10 m。如果差異非常大，此時應(yīng)該調(diào)整夯擊的次數(shù)，以便達(dá)到貫入度、隆起高度，均能達(dá)到具體要求。檢驗質(zhì)量通過壓實度進行控制，其中6 m深度以內(nèi)的壓實度應(yīng)達(dá)到95%左右，強夯施工的過程中應(yīng)實行補土操作，利用推土設(shè)備確保土體保持平整狀態(tài)，借助壓路設(shè)備的作用進行碾壓。遵循具體的設(shè)計內(nèi)容，做好強夯處理方面的工作。此外，為達(dá)到強夯振動所致四周居民區(qū)、建筑物體、原有管涵等的影響，建議將減震溝的底寬、溝深、邊坡坡率分別設(shè)置為：1.5 m,2.2 m,1∶0.6。強夯處理工藝的操作順序，可按照施工場地標(biāo)高檢測、保持場地平整、試夯、確定強夯的各項參數(shù)，以及點夯夯點放線、夯機就位、強夯夯機、標(biāo)高設(shè)置、夯擊、地基檢測和驗收、路堤填筑的順序進行操作。

3.2 強夯施工質(zhì)量控制要點

3.2.1質(zhì)量控制要點

夯錘提高到預(yù)定高度的時候，可稍作停頓，停擺后再進行提高操作，直至脫鉤、夯錘下落。每次夯擊的過程中，落錘均勻保持穩(wěn)定的狀態(tài)。進行強夯操作的過程，夯點距離中間位置的偏差應(yīng)控制在10 m以內(nèi)。夯擊操作時，夯坑底部無法保持平整，應(yīng)該立即進行墊平操作。如果施工期間遇到降雨，夯坑應(yīng)在第一時間進行回填處理，主要的目的為防止坑內(nèi)產(chǎn)生積水滲到地下，對強夯的整體質(zhì)量構(gòu)成威脅[3]。夯坑、夯擊場地因為降雨、其他因素所影響，應(yīng)及時做好排出積水的工作，保持干燥的狀態(tài)3 d后即可進行強夯施工。夯坑在回填操作時，應(yīng)在各個夯區(qū)工作完成后，做好推土機回填操作。將質(zhì)量達(dá)標(biāo)的填料采用推土機予以推平處理，將夯坑填平到具體的要求位置。坑內(nèi)土體高度大于四周土體15 cm左右，然后再次實行滿夯處理，遵循具體的流程、要求進行檢測、驗收工作，待上一道工序檢驗通過后，再進行接下來的工作。

3.2.2施工安全控制要點

為確保強夯的安全，強夯操作時，高邊坡的坡腳禁止站人，可在明顯的位置設(shè)置安全警示標(biāo)牌。然后，相關(guān)管理人員需加大巡視和檢查的力度，重點工作放在翻挖土體邊坡、路堤邊坡穩(wěn)定性方面。針對潛在可能發(fā)生的問題，應(yīng)有預(yù)見性的制定相關(guān)措施處理，如：開裂、滑移、崩塌等。合理設(shè)置安全通道，強夯工作面、裝運作業(yè)面應(yīng)錯開，禁止進行上下交叉作業(yè)[4]。邊坡上方如果有人，邊坡下方禁止停留/同行。與此同時，還需做好邊坡上凸塊石的清理工作、邊坡的整修工作，經(jīng)上→下的順序處理。針對坡面上的松動土和石塊，應(yīng)在第一時間進行清理。施工過程中，如果看見拋填土體、路堤邊坡存在開裂等現(xiàn)象，應(yīng)馬上停止施工，將工作人員、設(shè)備撤出，上報于監(jiān)理、建設(shè)業(yè)主進行處理。險情消除后，可繼續(xù)進行進場施工。此外，施工設(shè)備在和路堤邊緣保持近距離施工時，需結(jié)合邊坡的高度，設(shè)置安全距離大于2 m，經(jīng)專業(yè)人員予以管理。

4 結(jié)語

高填方路堤工程中，應(yīng)用強夯施工技術(shù)，在改善土體性質(zhì)方面，具有明顯的優(yōu)勢。首先，高填方路基施工中，深度較大時外荷載、地基土壓力，會對土體的應(yīng)力構(gòu)成直接影響，設(shè)施采用強夯施工技術(shù)能確保路基的壓實效果。在壓實土體期間，需結(jié)合含水率、干密度要求，合理設(shè)置夯擊的次數(shù)、遍數(shù)、夯擊能等，以便提高工程的施工效果、安全性。