試論強(qiáng)夯法在公路軟土路基加固中的應(yīng)用

姚曉康　楊靖

摘 要： 隨著國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度不斷加深，對于公路工程質(zhì)量提出了更高要求。強(qiáng)夯法具有操作簡單、效率高等優(yōu)點，在路基施工中應(yīng)用較為廣泛，能夠有效提高其承載能力及穩(wěn)定性。為了保證強(qiáng)夯加固處理效果，應(yīng)充分掌握強(qiáng)夯法加固機(jī)理，做好各項施工準(zhǔn)備工作，規(guī)范施工流程，以此滿足公路工程施工要求。

關(guān)鍵詞： 強(qiáng)夯法；軟土路基；加固機(jī)理

近年來，我國機(jī)動車保有量呈快速攀升狀態(tài)，目前機(jī)動車數(shù)量已經(jīng)達(dá)到了2.9億輛，公路工程在使用過程中承擔(dān)了更大的交通壓力。路基作為公路工程基礎(chǔ)部分，其承載能力對于工程質(zhì)量及使用壽命有著重要影響，應(yīng)對此部分施工加以重視。強(qiáng)夯法能夠使路基結(jié)構(gòu)土體充分固結(jié)密實。通過強(qiáng)夯施工能夠使原有土體的物理學(xué)指標(biāo)得到改善，土體間孔隙率降低，進(jìn)而有效提高路基承載能力。在具體應(yīng)用過程中，強(qiáng)夯施工操作相對簡單，大幅提升了路基固結(jié)速度。但強(qiáng)夯加固效果受到多方面因素影響，應(yīng)充分了解公路工程地質(zhì)水文情況，結(jié)合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)計算最佳夯擊次數(shù)及有效加固深度，確保滿足車輛通行需求。

一、強(qiáng)夯法加固機(jī)理

強(qiáng)夯法是為達(dá)到軟土地基承載力提升的目的，由相應(yīng)高度利用重錘自由下落對土層夯擊，確保地基快速固結(jié)的重要手段。在沖擊力影響下，夯錘能夠沖砌上部土體，進(jìn)而破壞土體結(jié)構(gòu)，以此形成夯坑，且動力擠壓附近土達(dá)到隆起目的。于非飽和土地基，沖擊力對地基土壓密施工過程等同于實驗室擊實實驗，具有顯著擠密效果。于飽和無粘性土而言，在沖擊力影響下，土體極易出現(xiàn)液化現(xiàn)象，相比爆破、振動密實過程，壓密過程具有一致性。于飽和粘性土地基而言，錘擊作用下，受損害的地基土體結(jié)構(gòu)一般位于夯擊點周圍，特定范圍內(nèi)將有超孔隙水壓力出現(xiàn)于地基土體內(nèi)，伴隨時間變化，將漸漸消除孔隙水壓力，以此固結(jié)地基土體、降低孔隙比及提升土體強(qiáng)度。

二、公路軟基加固中強(qiáng)夯法的施工準(zhǔn)備

1、施工機(jī)械準(zhǔn)備

在強(qiáng)夯法施工的過程中需要用到強(qiáng)夯機(jī)、壓路機(jī)等相關(guān)的機(jī)械設(shè)備，在對施工現(xiàn)場勘測的基礎(chǔ)上確定所需設(shè)備的規(guī)格和數(shù)量，待機(jī)械設(shè)備進(jìn)入施工現(xiàn)場之后，由專業(yè)的操作人員對設(shè)備的性能參數(shù)進(jìn)行檢查，如果存在故障零件應(yīng)及時更換。此外，一般情況下市政道路施工的工期相對較長，在具體的施工過程中還需要加強(qiáng)對于設(shè)備的保養(yǎng)和維護(hù)。

2、施工現(xiàn)場處理

首先將路基表層的碎石、植被等清理干凈，對于坑洼地帶及時填平，保證施工場地的平整程度，并用壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，提高基層的密實程度。隨后組織技術(shù)人員對路基的各項參數(shù)進(jìn)行測量，確定需要強(qiáng)夯施工的范圍，將路基中線恢復(fù)。按照施工方案設(shè)計的要求測量出夯擊點的具體位置，并采用明顯的記號將其標(biāo)記出來，為后期的夯擊施工提供具體的標(biāo)準(zhǔn)和參考。

3、夯機(jī)就位

在夯機(jī)就位之前，如果在其位置附近存在坑洼地帶，需要及時進(jìn)行填平壓實，防止對夯機(jī)安放的水平程度造成影響。隨后將夯機(jī)運行至指定的位置，夯錘的中心與夯擊點的位置保持一致。并根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求對錘定點位置的高程進(jìn)行測量，如果在此過程中錘頂存在傾斜的問題，需要及時采取措施處理。在起重機(jī)械部分應(yīng)預(yù)先做好相應(yīng)的安全裝置，避免在夯擊施工時出現(xiàn)臂桿后仰的現(xiàn)象，保證自動脫鉤裝置的靈活性，使得夯錘在運行的過程中處于平穩(wěn)的狀態(tài)。

三、公路軟基加固中強(qiáng)夯法的施工流程

1、測量放樣

測量放樣施工必須嚴(yán)格遵循設(shè)計規(guī)定進(jìn)行，6米為夯點間距離。布設(shè)樁形時以正方形為主。在第一遍正方形中心點位置布設(shè)第二遍夯點，各個夯點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，隨后測量各個夯點原地面高程。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。逐點夯擊，對各點位進(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。

2、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，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，同時控制沖擊波出現(xiàn)的上部土層松動情況，并達(dá)到及時消散超靜水壓力的作用。

3、夯點施工

夯擊公路工程軟土地基前，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。夯點施工可分三個階段進(jìn)行，第一階段，公路工程軟基施工前，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)行施工圖角點引測，并進(jìn)行坐標(biāo)控制。通過監(jiān)理人員檢驗后，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)行第一遍夯點布設(shè)，并用白灰標(biāo)識出夯點位置，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，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)。

第二階段，完成第一遍夯點施工后，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)行施工圖角點引測，并進(jìn)行坐標(biāo)控制。同時，可選用白灰進(jìn)行夯點標(biāo)識，該施工方式和第一階段相同。

第三階段，該階段為滿夯施工，不需要布設(shè)夯點及觀測夯沉量，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，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。

4、質(zhì)量控制

夯擊時夯錘的氣孔要暢通，夯錘落地時應(yīng)基本水平。各夯點應(yīng)放線定位，夯完后檢查夯坑位置，發(fā)現(xiàn)偏差及漏夯應(yīng)及時糾正。強(qiáng)夯施工時應(yīng)對每一夯擊點的單夯夯擊能量、夯擊次數(shù)和每次夯沉量等進(jìn)行詳細(xì)記錄。各施工班組必須嚴(yán)格按照設(shè)計文件確定的施工參數(shù)進(jìn)行施工，牢固樹立全局觀念，服從統(tǒng)一指揮按照質(zhì)量認(rèn)證質(zhì)量條例控制質(zhì)量。施工前認(rèn)真閱讀施工技術(shù)文件，并層層進(jìn)行技術(shù)交底，做到所有施工人員對設(shè)計要求、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、施工方案人人心中有數(shù)。每打一個夯點，記錄員應(yīng)對號進(jìn)行記錄，并在施工圖上圈記，避免錯位和漏夯，發(fā)現(xiàn)偏差和漏夯時糾正。

四、結(jié)束語

綜上所述，隨著社會經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，大量新技術(shù)、新材料被廣泛地應(yīng)用到公路工程建設(shè)行業(yè)，進(jìn)而推動公路事業(yè)的快速發(fā)展。除此之外，在不斷提升工程建設(shè)力度的同時，還大大增加了工程建設(shè)的復(fù)雜程度，這種情況下要求必須不斷提升施工技術(shù)水平。強(qiáng)夯法施工技術(shù)作為高速公路路基施工的重要技術(shù)之一，只有提高施工技術(shù)水平、規(guī)范施工流程，才能將其功能充分發(fā)揮出來，才能實現(xiàn)公路工程經(jīng)濟(jì)效益最大化。

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