公路軟基路段高填方路基施工技術(shù)研究

王利香

軟基段的高填方路基施工后容易產(chǎn)生較大的沉降，影響路基質(zhì)量和后續(xù)路面正常施工與使用。對此，為保證路基質(zhì)量、避免產(chǎn)生太大的工后沉降，并提高路基承載能力，施工中應根據(jù)實際情況采取合理可行的施工技術(shù)，并在施工中加以嚴格控制，進而保證最終的施工質(zhì)量和效果，為之后的路面施工奠定良好基礎(chǔ)。

一、工程概況

某公路工程第2 合同段起、 迄樁號為K0+000～K1+550，路段總長約450m，其路幅設(shè)計寬度22m，設(shè)計時速30km/h。該段公路路基屬于高填方路基，且分布有軟基，最大填高可達20m，為防止路基填筑完成后產(chǎn)生不均勻沉降，并提高路基填筑后承載能力，設(shè)計采用強夯法進行施工。

二、施工技術(shù)要求

夯擊點之間的距離按5m 控制；單個夯擊點的主夯和副夯均為1000kN·m，在滿夯過程中主要使用的是800kN·m；對于夯擊的次數(shù)，應達到以下要求：最后兩次夯擊的下沉量應不超過50mm；對于夯坑周圍地面，應沒有太大的隆起或變形；避免由于夯坑深度較大導致起錘困難。初步將夯擊次數(shù)確定為4 擊。第一遍夯擊采用主夯進行，按照設(shè)計要求的間隔距離呈正方形進行布置；第二遍夯擊采用副夯進行，于主夯點位中間適當穿插；第三遍夯擊為滿夯，夯點之間應有1/4 的搭接，且夯擊應保持連續(xù)。對于夯擊的間隔時間，當為砂性土時，考慮到其透水性良好，夯擊過程中孔隙壓力容易消散，故采用連續(xù)夯擊的方法；當為粘性土時，應按照14d 的時間間隔進行夯擊。

三、施工參數(shù)確定

強夯施工參數(shù)需要以工程場地條件為依據(jù)并結(jié)合施工要求確定。在強夯施工開始前，需在現(xiàn)場選取一段長度為50m 以上的試驗區(qū)進行試驗性夯擊，用于確定適宜的施工參數(shù)。需通過試驗段施工確定的參數(shù)包括各點位夯擊能、夯擊遍數(shù)、間隔時間、夯擊點的布置、夯距、夯錘的起吊高度。

其中，對于單個夯擊點的夯擊能，主夯和副夯均為1000kN·m，在滿夯過程中主要使用的是800kN·m；對于夯擊次數(shù)，需根據(jù)試驗確定的夯擊次數(shù)與下沉量及其兩者之間的關(guān)系來確定，同時要滿足以下要求：最后兩次夯擊的下沉量不能超過50mm，且夯坑的周圍不能因為夯擊產(chǎn)生太大的變形及隆起等現(xiàn)象，并避免由于夯坑深度過大導致起錘困難；對于夯擊的間隔時間，當為砂性土時，因透水性良好，夯擊完成后孔隙壓力容易消散，所以可連續(xù)進行夯擊；而為粘性土時，應按照14d 的時間間隔來連續(xù)夯擊；對于夯點的實際布置和距離，夯點的布置應呈正方形，在第一遍夯擊過程中，夯點之間的距離應略大，以此確保深層土得以有效加固，然后在第一遍夯擊點之間進行補插夯點；對于夯錘的高度，因該工程缺少相關(guān)資料，加固深度應滿足國家相關(guān)標準提出的要求。通過查表可知，當采用1000kN·m 的夯擊能時，其加固深度可取5m。落錘高度可采用以下公式計算得出：

式（1）中，H表示加固深度，單位：m；h表示落錘高度，單位：m；M表示落錘重量，單位：kg。經(jīng)計算，該工程將落錘高度確定為10m。

四、強夯施工流程與操作要點

1.施工流程

強夯施工應嚴格按照以下流程進行：

步驟一：對施工場地進行清理和平整，并在強夯區(qū)域兩側(cè)進行臨時排水溝的開挖；

步驟二：確定并標出第一遍強夯的具體位置，同時對其原地面的高程進行準確測量；

步驟三：將起重機移動就位，確保夯錘的中心和夯點完全對準；

步驟四：對夯擊開始前夯錘頂部實際標高進行測量；

步驟五：將夯錘平穩(wěn)起吊至設(shè)計要求的高度，然后打開脫鉤裝置，在夯錘自由下落之后，將吊鉤放下，并對夯錘頂部的實際高程進行測量，如果發(fā)現(xiàn)由于坑底存在傾斜導致夯錘歪斜，應立即對坑底進行平整；

步驟六：對步驟五進行重復，根據(jù)設(shè)計要求，對一個夯點進行夯擊；

步驟七：更換夯點，重復步驟三至步驟六，直到完成第一遍夯擊的所有夯點；

步驟八：利用推土機對夯坑進行填補，同時對場地的實際高程進行測量；

步驟九：在要求的時間范圍內(nèi)，按照以上操作步驟完成各夯擊遍數(shù)，之后使用較低的能量進行滿夯，使場地范圍內(nèi)表層土達到密實，最后再測量一次場地的實際高程。

2.操作要點

強夯施工操作中應嚴格注意以下要點：

（1）施工場地應保持平整且可以承受設(shè)備帶來的荷載，在開工前應檢查確認是否存在地下障礙物或管線，若存在，應提前處理，以免妨礙施工。

（2）強夯設(shè)備要滿足夯錘的起吊高度與質(zhì)量等基本要求，同時安裝齊全的安全裝置，避免夯擊過程中起重機臂桿進行卸重時產(chǎn)生大幅后傾。在臂桿頂部使用鋼絲繩和推土機錨系，在施工空閑時，可利用推土機對場地進行平整。

（3）在強夯施工過程中，應按照經(jīng)試驗確定的各項參數(shù)來嚴格控制，對于夯擊的深度，應使用專門的水準儀進行測量和控制。

（4）每夯擊完一遍以后，都要對場地的實際下沉量進行測量，再用土石填補并整平夯坑，然后方可進行后續(xù)的夯擊。施工中夯擊的下沉量必須滿足設(shè)計要求。

（5）在強夯過程中，首先要對夯錘是否處在中心進行檢查，如果經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)偏心，應通過在夯錘兩側(cè)焊接鋼板來使其保持平衡，避免橫坑產(chǎn)生傾斜。

（6）落錘應始終處在平穩(wěn)狀態(tài)，且夯位準確無誤，若存在錯位，或夯坑存在較大的傾斜，應立即使用砂土對夯坑進行填筑，在適當?shù)难a夯之后即可開始下一道工序的施工。

（7）強夯難免會對地基與其周圍既有建筑造成擾動，因此，夯擊點和周圍既有建筑之間的距離應達到15m 以上，若距離不足，需在夯擊點和既有建筑間進行減震溝的開挖，對于減震溝的深度，應達到建筑基礎(chǔ)深度以上，同時還要有符合要求的長度。

3.雨季施工措施

當強夯施工必須在雨季進行時，應積極采取以下施工措施，保證施工正常進行，并達到預期的效果。

（1）雨期施工過程中，應采取有效措施避免場地范圍內(nèi)積水，否則會使土質(zhì)變得更軟，強夯后產(chǎn)生擠出，對強夯的效果造成影響。

（2）以施工總圖為依據(jù)充分利用地形條件確定排水溝具體方向，施工中按照規(guī)定開挖臨時排水溝，保證施工順利進行和施工質(zhì)量。

（3）對需要進行強夯的部位認真做好表面碾壓。

（4）時刻掌握天氣狀況，切實做好預防工作。

（5）降雨后，不可使用履帶式起重機在還沒有達到密實狀態(tài)的虛土和低洼部位作業(yè)。

（6）在正式強夯施工開始前，應做好試夯，即將夯錘吊升1m 的高度重復起落一定次數(shù)，在檢查確定達到穩(wěn)妥之后，即可開始正式強夯作業(yè)。

五、施工注意事項

（1）利用推土機將場地表面整平后，應采用強度相對較高的土對表層軟土進行換填。將場地整平后，應將各夯擊點的具體位置準確標出，同時對場地的實際高程進行準確量測。

（2）點夯施工過程中，認真做好各項記錄，包括各夯擊點能量、夯擊的次數(shù)、夯坑沉陷、夯坑周圍土體隆起量等，同時要對夯擊具體影響范圍與影響程度予以高度重視。在點夯結(jié)束之后要嚴格按照設(shè)計要求做好滿夯。

（3）強夯應按照從內(nèi)到外的順序隔行跳打，直到完成所有夯點的強夯施工。

（4）在相鄰的兩遍強夯間要有適當時間間隔，具體的時間間隔要根據(jù)土中孔隙水壓力具體消散時間確定。如果缺少實測資料，則可將地基土具有的滲透性作為依據(jù)來確定，在滲透性相對較差的土層，應間隔3-7d 以上的時間，而當土層有良好滲透性時，可進行連續(xù)夯擊。

（5）在點夯過程中，夯錘實際下落高度必須滿足要求，以此保證夯擊力。在進行滿夯時，應嚴格遵循下列各項基本原則：先輕后重、先穩(wěn)后振、先低后高、先慢后快、軌跡適當重疊，避免漏夯，夯擊面積要有1/4-1/3 的重疊。

（6）對于因強夯作用產(chǎn)生的飛石、振動與噪聲，會對周邊既有建筑、設(shè)備造成很大影響，對此，在必要的情況下應設(shè)置好減震溝。

（7）在施工現(xiàn)場應安排專人對機械設(shè)備進行指揮，與作業(yè)人員之間良好配合，但要注意如果設(shè)備的路線上有人員走動，則要停止設(shè)備作業(yè)，以免發(fā)生危險。

（8）施工完成后，認真分析各項測量記錄，并給出相應的評價結(jié)果。此外，還要積極配合建設(shè)單位開展荷載試驗，以確定加固效果。對于檢驗點的數(shù)量，應切實滿足設(shè)計和相關(guān)規(guī)范提出的要求。

六、結(jié)語

綜上所述，該軟基段高填方路基施工已經(jīng)順利完成，經(jīng)強夯處理后，路基范圍內(nèi)沉降處在允許范圍內(nèi)，承載力符合設(shè)計與規(guī)范提出的要求，說明以上施工技術(shù)方法合理可行，可為類似公路工程的軟基段高填方路基施工提供技術(shù)參考，不斷提高軟基段高填方路基施工技術(shù)水平。