強(qiáng)夯法在公路路基加固施工中的應(yīng)用探討

趙洋　楊琳

摘 要：近年來，隨著我國(guó)公路建設(shè)規(guī)模的持續(xù)擴(kuò)大，越來越多公路修建在不良地基上，為保證路基穩(wěn)定性，提高地基承載力，采用合理的處治措施尤為重要。強(qiáng)夯法具有高效、操作方便、成本低等優(yōu)勢(shì)，將其用于公路路基加固施工，可有效提高地基承載力，減少地基沉降變形。本文在全面了解強(qiáng)夯加固原理的基礎(chǔ)上，結(jié)合具體工程案例，對(duì)強(qiáng)夯法的施工準(zhǔn)備和施工工藝進(jìn)行了分析與探討。

關(guān)鍵詞：強(qiáng)夯法;路基加固;工程概況

1 強(qiáng)夯加固原理

強(qiáng)夯法是指為提高軟弱地基的承載力，用重錘自一定高度下落夯擊土層使地基迅速固結(jié)的方法。稱動(dòng)力固結(jié)法，利用起吊設(shè)備，將10～40噸的重錘提升至10～40米高處使其自由下落，依靠強(qiáng)大的夯擊能和沖擊波作用夯實(shí)土層。強(qiáng)夯法主要用于砂性土、非飽和粘性土與雜填土地基。對(duì)非飽和的粘性土地基，一般采用連續(xù)夯擊或分遍間歇夯擊的方法;并根據(jù)工程需要通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)以確定夯實(shí)次數(shù)和有效夯實(shí)深度?，F(xiàn)有經(jīng)驗(yàn)表明：在100～200噸米夯實(shí)能量下，一般可獲得3～6米的有效夯實(shí)深度。該加固方法是在重錘夯實(shí)法基礎(chǔ)上發(fā)展起來，但其加固機(jī)理又與重錘夯實(shí)法有所不同，這是一種地基處理的新方法。

2 工程概況

某公路工程總長(zhǎng)度為6.77km，起止樁號(hào)為K2+500～K9+280。本施工段內(nèi)具有大量濕陷性黃土，填筑路基前，必須選取切實(shí)可行的措施對(duì)該地基進(jìn)行處理。據(jù)工程地質(zhì)勘察結(jié)果顯示，本工程地基處理的重點(diǎn)在于消除地基土的濕陷性。目前常用墊層法、灰土擠密樁法及強(qiáng)夯法等處理濕陷性黃土地基，其中墊層法處理厚度小于6m，與工程施工不符;只能選取灰土擠密樁與強(qiáng)夯法兩種方式。基于經(jīng)濟(jì)性原理及施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，決定選取強(qiáng)夯法施工，相比灰土擠密樁法，該處理方法更具經(jīng)濟(jì)性，可縮短施工工期，在不均勻土質(zhì)處理中更具安全性。

3 路基加固施工中強(qiáng)夯法施工準(zhǔn)備

3.1 熟悉施工設(shè)計(jì)

在施工前，技術(shù)人員需要施工圖紙認(rèn)真熟悉，對(duì)設(shè)計(jì)意圖深入理解，對(duì)各項(xiàng)參數(shù)全面掌握，并將施工中的技術(shù)要點(diǎn)和安全問題向施工人員進(jìn)行技術(shù)交底，通過短期培訓(xùn)的方式提供個(gè)工種人員的綜合技能素質(zhì)。測(cè)量人員根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況將場(chǎng)地輪廓通過經(jīng)緯儀繪出，技術(shù)人員將強(qiáng)夯平面布置圖準(zhǔn)確畫出。

3.2 設(shè)備機(jī)械配備

齊全的機(jī)械設(shè)備是工程順利完工的基礎(chǔ)保障。要配備QH3000B型號(hào)的履帶式起重機(jī)控制夯錘起落;配備直徑為2.5m，重量為10t的夯錘進(jìn)行路基夯實(shí);配備自動(dòng)脫鉤裝置便于夯錘靈活起吊;配備1臺(tái)水準(zhǔn)儀進(jìn)行地面高差測(cè)量;配備1臺(tái)經(jīng)緯儀進(jìn)行角度測(cè)量;配備1臺(tái)推土機(jī)機(jī)械能路基填平。

3.3 施工場(chǎng)地平整

施工以前，施工單位需要使用機(jī)械對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行平整，場(chǎng)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。并對(duì)夯擊后地面沉降情況進(jìn)行準(zhǔn)確估算，根據(jù)充分夯擊的實(shí)際效果對(duì)地面高程進(jìn)行確定。在進(jìn)行軟土路基施工前，需要對(duì)地下管線與構(gòu)造物進(jìn)行全面查看，避免施工對(duì)其造成嚴(yán)重?fù)p壞。

4 路基加固施工中強(qiáng)夯法施工工藝

4.1 測(cè)量放樣

在施工前，施工人員需要根據(jù)施工控制網(wǎng)及時(shí)復(fù)測(cè)控制點(diǎn)，設(shè)計(jì)施工控制網(wǎng)時(shí)可選取基線和矩形控制網(wǎng)的形式將基準(zhǔn)點(diǎn)安設(shè)在施工區(qū)周圍，設(shè)置200m左右的加密間距。另外施工平面可以利用全站儀進(jìn)行測(cè)量和控制，從而降低誤差，提高測(cè)量精度。

4.2 試夯作業(yè)

施工前，需要熟悉施工圖紙，理解設(shè)計(jì)意圖，掌握各項(xiàng)參數(shù)，平整施工場(chǎng)地，并按照施工要求進(jìn)行試夯，從而確定具體施工參數(shù)。施工單位所選擇試夯區(qū)的地質(zhì)必須具有代表性，試夯區(qū)域控制在20*20m以上。試夯過程中，可以檢測(cè)機(jī)械設(shè)備、夯擊能、人員操作是否能夠滿足設(shè)計(jì)要求，并根據(jù)試夯情況適當(dāng)調(diào)整強(qiáng)夯工藝。一般夯點(diǎn)布設(shè)為梅花型，相鄰兩點(diǎn)之間的距離為4m，夯擊能為3000KN·m。

4.3 強(qiáng)夯施工

在完成試夯作業(yè)后，將施工參數(shù)調(diào)整最佳狀態(tài)下進(jìn)行強(qiáng)夯施工。本次濕陷性黃土路基處理中，強(qiáng)夯施工需要進(jìn)行2遍，分別為點(diǎn)夯和普夯，第一、二遍的夯點(diǎn)間距控制在4*8m左右，按照正方形進(jìn)行布設(shè)，完成點(diǎn)夯作業(yè)以后，需要對(duì)相應(yīng)施工場(chǎng)地進(jìn)行適當(dāng)平整，接下來繼續(xù)夯實(shí)作業(yè)。第一遍的碾壓和整平施工可以通過振動(dòng)壓路機(jī)完成，第二遍利用輪胎壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，確保地基的承載強(qiáng)度符合要求。在進(jìn)行夯擊作業(yè)時(shí)，第一遍的點(diǎn)夯能量控制在6000KN·m，夯擊次數(shù)控制在大于7且小于13范圍內(nèi)，第二遍的夯擊能力不變，夯擊次數(shù)控制在5次。

在進(jìn)行第一遍夯擊時(shí)，施工人員需要按照相關(guān)規(guī)定準(zhǔn)確放出夯擊點(diǎn)位，并按照相關(guān)設(shè)計(jì)要求確定落錘的有效高度。在強(qiáng)夯機(jī)械就位后，需要將夯錘對(duì)準(zhǔn)夯點(diǎn)位置，夯錘向預(yù)定高度吊起，一旦夯錘脫鉤會(huì)夯入地面，隨后準(zhǔn)確測(cè)量夯錘頂標(biāo)高，并準(zhǔn)確計(jì)算出第一擊夯沉量。與此同時(shí)，還需要測(cè)量出夯前錘頂標(biāo)高和場(chǎng)地標(biāo)高，隨后對(duì)其詳細(xì)記錄，等夯錘到達(dá)預(yù)定高度脫鉤下落，需要及時(shí)計(jì)算出第一擊夯沉量。滿夯作業(yè)完成后，需要將整平施工認(rèn)真做好，并測(cè)量標(biāo)高，最后再次使用振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行3—4遍的靜壓，確保路基壓實(shí)度符合要求。

4.4 質(zhì)量控制

施工中，應(yīng)建立健全質(zhì)量管理制度，尤其是施工日志制度，根據(jù)施工進(jìn)度真實(shí)、準(zhǔn)確地記錄施工中所有重要參數(shù)與異常情況。采用“隔行跳打”的方式進(jìn)行點(diǎn)夯施工，互為插夯施工。待完成點(diǎn)夯施工后，需平整施工段，并進(jìn)行滿夯施工。同樣，在滿夯施工后，也需要平整施工段，并通過重型壓路機(jī)進(jìn)行4遍碾壓，最后復(fù)核施工段標(biāo)高。若夯坑內(nèi)存有明顯積水現(xiàn)象，需及時(shí)排除。

在大面積強(qiáng)夯施工前，需按照施工規(guī)定及施工流程進(jìn)行試夯，按照試夯結(jié)果對(duì)施工參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。當(dāng)完工后，應(yīng)進(jìn)行施工沉降觀測(cè)，保證無不均勻沉降問題，提高加固效果。

5 結(jié)束語

綜上所述，隨著社會(huì)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(dòng)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(shí)，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)作為公路路基加固施工的重要技術(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(shí)現(xiàn)公路工程經(jīng)濟(jì)效益最大化。

參考文獻(xiàn)：

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