強(qiáng)夯法在公路路基處理中的應(yīng)用

(商丘市恒通路橋發(fā)展有限公司，河南 商丘 476000)

0 引言

對于軟土路基，強(qiáng)夯技術(shù)的應(yīng)用能夠在提升路基堅(jiān)固性的基礎(chǔ)上，滿足現(xiàn)代化公路工程的各種需要，因此，應(yīng)重視強(qiáng)夯法。在實(shí)際應(yīng)用的過程中，必須從其原理出發(fā)，針對實(shí)際情況，把握各項(xiàng)注意事項(xiàng)，有效應(yīng)用強(qiáng)夯施工技術(shù)，使其價(jià)值得到最大化的體現(xiàn)。

1 強(qiáng)夯法在公路路基施工中的優(yōu)勢

強(qiáng)夯法的加固原理很簡單，將一定重量的重錘吊起到相應(yīng)高度，然后使其下落，對土地進(jìn)行夯實(shí)，在動(dòng)力和重力作用下，土壤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)會(huì)重新排列，變得緊實(shí)和堅(jiān)硬，強(qiáng)度得到有效提升。強(qiáng)夯法具有非常明顯的優(yōu)勢，主要包括以下幾個(gè)方面：①加固效果顯著。使用強(qiáng)夯法，地基土之間的孔隙率大大降低，土間的壓縮功能也相應(yīng)降低，從而提升了路基的壓實(shí)度，保證地基的強(qiáng)度達(dá)標(biāo)。②強(qiáng)夯法能夠使路基的干密度得到提升，地基土的壓縮模量能夠進(jìn)一步優(yōu)化，土體的抗震性能和液化水平也大大增強(qiáng)。③在濕陷性黃土等地區(qū)，使用強(qiáng)夯技術(shù)能夠降低土體的沉降量，保持土質(zhì)的均勻，提升路基的承載能力，增加土壤內(nèi)部結(jié)構(gòu)的共存，承載力得到增強(qiáng)。④強(qiáng)夯法的使用范圍廣泛，能夠有效處理飽和度較低的粉土、素填土以及碎石土等，也可以在夯坑填入碎石等原材料，對材料進(jìn)行置換，在詳細(xì)勘察之后，滿足施工現(xiàn)場的各項(xiàng)基本條件，按期按質(zhì)按量完成工程施工工作。⑤較高的經(jīng)濟(jì)性。實(shí)際應(yīng)用過程中，強(qiáng)夯法基本不需要使用其余的輔助材料，設(shè)備、材料的使用量大幅度減少，施工成本得到有效節(jié)約，經(jīng)濟(jì)效益更大，社會(huì)效益更加明顯。

2 工程概況

某公路路基施工項(xiàng)目，總里程為193.57 km，地質(zhì)為濕陷性黃土，沉降量較大，路基較軟，車輛通行困難，加劇了風(fēng)險(xiǎn)性。在實(shí)地考察之后，決定使用強(qiáng)夯法施工，對沉降現(xiàn)象進(jìn)行控制。應(yīng)挑選合適的施工人員，按照規(guī)定的流程和步驟進(jìn)行施工，增強(qiáng)路基的堅(jiān)固性和穩(wěn)定性。

3 當(dāng)前公路軟土路基施工面臨的主要問題

3.1 軟土路基具備的土層強(qiáng)度不高

對于當(dāng)前大多數(shù)道路工程軟土路基的土層而言，土壤的內(nèi)部顆粒比較分散，荷載性能較低，強(qiáng)度亟待提高，難以承擔(dān)來自車輛的荷載。在振動(dòng)幅度較大或者壓力集中的情況下，路基極易出現(xiàn)不均勻的現(xiàn)象，進(jìn)而引發(fā)沉降問題，整個(gè)道路也產(chǎn)生比較明顯的形變，嚴(yán)重影響公路工程的后續(xù)使用。因此，加強(qiáng)路基的堅(jiān)固性，是強(qiáng)夯法施工技術(shù)的主要目的之一。

3.2 軟土路基邊坡穩(wěn)定性不高

在對公路工程進(jìn)行實(shí)際施工的時(shí)候，施工現(xiàn)場地形比較復(fù)雜，在這種情況下，路基邊坡失穩(wěn)的問題將隨之出現(xiàn)，主要是以下幾個(gè)原因引發(fā)的：①施工單位忽視實(shí)際情況的考察，事先沒有對加固路基，路基的穩(wěn)定性和堅(jiān)固性較差，使用中穩(wěn)定度降低。②由于自然環(huán)境的影響，尤其是地質(zhì)、水文等，對路基邊坡造成了一定的沖擊，在物化作用下，路基邊坡穩(wěn)定性出現(xiàn)傾斜現(xiàn)象。

3.3 軟土路基存在不均勻沉降的問題

公路投入運(yùn)營之后，需要經(jīng)過長時(shí)間的使用，由于施工周期較長，往往出現(xiàn)路基沉降的現(xiàn)象，影響人們的日常出行。不均勻沉降嚴(yán)重降低了路基的平整性，給車輛通行帶來了一定的困難，阻礙了人們的正常通行，不利于交通經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。不均勻沉降與路基自身性質(zhì)有關(guān)。同時(shí)，外在因素的影響會(huì)加劇沉降的速度和程度，當(dāng)下陷到一定深度之后，路基將會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重?fù)p壞。

4 強(qiáng)夯法在公路軟土路基施工中的應(yīng)用

4.1 施工前的準(zhǔn)備工作

在公路路基施工過程中，準(zhǔn)備工作主要包含幾個(gè)方面：①全面處理基底，尤其是其中的土壤水分、污染物以及其他雜質(zhì)等，保證基底的干凈。②對堆填土方相關(guān)工作進(jìn)行完善，及時(shí)運(yùn)送土壤，達(dá)到土方位置之后，做好相應(yīng)的夯實(shí)工作。③對測量處理工作進(jìn)行完善，坐標(biāo)基點(diǎn)、土方量等都應(yīng)該詳細(xì)確認(rèn)，與放線工作相互結(jié)合，保證強(qiáng)夯技術(shù)的順利使用。

4.2 試夯階段

完成準(zhǔn)備工作后，可以對夯錘指標(biāo)等進(jìn)行確認(rèn)，包括重量、面積、拉鋸等，必須保證數(shù)據(jù)的精確無誤。以此為依據(jù)，進(jìn)一步確定夯擊次數(shù)和能級，并逐步進(jìn)行落實(shí)。試夯區(qū)域?yàn)?00 m2，夯點(diǎn)采用梅花形布置，夯錘重15 t，夯能為2 000 kN·m，落高在14.7 m以內(nèi)。完成了相應(yīng)的試夯工作后，可以對后續(xù)的指標(biāo)進(jìn)行精確計(jì)算，為施工工作提供最精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，從理論上和實(shí)踐上保障夯擊工作。

4.3 平整土地

預(yù)測和估計(jì)采取強(qiáng)夯措施后可能對地面造成的影響，判斷是否會(huì)出現(xiàn)變形現(xiàn)象，夯前先標(biāo)高地面，可以使用專業(yè)的推土機(jī)，對地面進(jìn)行平整。在夯擊場地的范圍內(nèi)，對包含的所有地下管線和地下構(gòu)造物標(biāo)高進(jìn)行明確，標(biāo)出其高度后，確認(rèn)出各自的位置。需要注意的是，應(yīng)避免在未知地下管線或者構(gòu)造物的上方進(jìn)行施工，防止強(qiáng)夯對地面造成不必要的負(fù)面影響，因此需要提前進(jìn)行預(yù)估，制定出相應(yīng)的預(yù)防措施，保證管線和構(gòu)造物的完備性。

4.4 強(qiáng)夯法施工

選擇合適的機(jī)具，一般是起吊能力強(qiáng)的夯擊設(shè)備，以梅花形為夯擊形狀進(jìn)行夯擊。按照設(shè)計(jì)方案，布置好夯點(diǎn)和行距，記錄當(dāng)下的數(shù)值，保證各項(xiàng)參數(shù)的準(zhǔn)確。設(shè)定虛鋪厚度，綜合考量各種因素，根據(jù)路床的頂部距離計(jì)算出虛鋪厚度，如果路床頂部小于2 m，虛鋪厚度應(yīng)小于1.5 m。做好粒徑的控制工作，選擇填充材料可以使用泥巖，在爆破之后，保證數(shù)量的充足，粒徑應(yīng)在壓實(shí)厚度的50%左右，對于不合格的材料必須采取破碎處理的手段。強(qiáng)夯可以分段進(jìn)行，按照先兩邊后中間的順序，使起重機(jī)沿直線行駛。夯實(shí)工作結(jié)束之后，應(yīng)及時(shí)推平處理，放線定位之后，檢測各項(xiàng)指標(biāo)是否符合要求。強(qiáng)夯遍數(shù)應(yīng)以夯沉壓縮量以及沉降條件等參數(shù)為依據(jù)，厚度與土粒粒徑成反比。因此，對于粒徑較小的土粒，需要多次進(jìn)行夯實(shí)，通過增加遍數(shù)提高路基的堅(jiān)實(shí)度。

4.5 夯實(shí)效果檢驗(yàn)

檢驗(yàn)夯實(shí)效果至關(guān)重要，對于不合格的地方，必須及時(shí)返工，保證施工質(zhì)量的合格達(dá)標(biāo)。夯實(shí)工作多次反復(fù)進(jìn)行之后，應(yīng)檢測夯實(shí)點(diǎn)土體的沉降量，平整處理地面位置，如果沉降不均勻，需要選擇合適的壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，一般先靜壓2遍，再穩(wěn)壓2～3遍，然后計(jì)算出不同夯實(shí)土體的沉降量，最終得出總的沉降量。施工單位應(yīng)檢驗(yàn)壓實(shí)點(diǎn)附近路基的土壤狀況，包括厚度、大小、含水量、壓實(shí)量、干密度、壓縮性等，保證符合規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)束強(qiáng)夯作業(yè)之后，施工單位應(yīng)再次檢驗(yàn)土壤的相關(guān)狀況，對其變化情況進(jìn)行記錄，將最終結(jié)果與施工中的數(shù)據(jù)進(jìn)行對照，適當(dāng)調(diào)整夯實(shí)策略，增強(qiáng)夯實(shí)工作的精確性。

4.6 相關(guān)注意事項(xiàng)

①強(qiáng)夯法在路基填筑之后使用，因此，想要保證強(qiáng)夯施工的質(zhì)量，必須做好前期的填筑工作，在有效壓實(shí)以及其他特殊處理之后，為強(qiáng)夯法的順利使用奠定良好的基礎(chǔ)。②不同的原始地基要求不同的加固程度，為達(dá)到這一目的，可以通過改變夯錘的高度和力度進(jìn)行，同時(shí)通過控制夯實(shí)次數(shù)，實(shí)現(xiàn)預(yù)期的加固效果。③需要及時(shí)記錄夯實(shí)中的數(shù)據(jù)，在整合分析之后，方便后期的施工進(jìn)行。④如果遇上降雨天氣，應(yīng)立即停止施工，在工期較趕的情況下，應(yīng)及時(shí)排出雨水后再進(jìn)行夯實(shí)，防止雨水的侵蝕。

5 結(jié)語

強(qiáng)夯法在公路路基施工中的作用十分突出，在處理軟基的過程中，需要結(jié)合施工現(xiàn)場的實(shí)際情況，對各項(xiàng)因素進(jìn)行考量，做好準(zhǔn)備工作、試夯、夯實(shí)、檢測等，同時(shí)進(jìn)行必要的質(zhì)量控制。除此之外，應(yīng)把握強(qiáng)夯的特點(diǎn)，與施工實(shí)際相互結(jié)合，增強(qiáng)技術(shù)的適用性，降低施工成本，在大幅提高工程施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的最大化。