市政道路軟土路基強夯法施工技術(shù)研究

張洮萌

（中鐵二十二局集團市政工程有限公司，廣東廣州 510800）

城市道路在建設(shè)的過程中受多種復(fù)雜因素的影響，工程建設(shè)具有一定的難度。主要包括快速路、主干路、次干路、支路，由于其呈現(xiàn)流線的形式，在建設(shè)的過程中，應(yīng)充分與城市的居民區(qū)、商業(yè)區(qū)、工業(yè)區(qū)進行科學(xué)銜接，應(yīng)將城市的管道、步行道、綠化區(qū)等要素放在工程設(shè)計的范圍內(nèi)，建立一套高效的城市道路體系，實現(xiàn)交通運輸、服務(wù)居民的目的。城市道路在建設(shè)前應(yīng)充分考慮到土壤條件，是支撐整個城市道路發(fā)展的基礎(chǔ)要素。

近年來，隨著工程量的逐年攀高，城市路基現(xiàn)狀不容樂觀，其作為較為重要的承重部分，其質(zhì)量的優(yōu)劣關(guān)乎后續(xù)建設(shè)道路的優(yōu)劣，掌握一套科學(xué)的施工技術(shù)和質(zhì)量把控標(biāo)準顯得十分重要。強夯法能夠針對軟土現(xiàn)象做出針對性整改，方法簡便實用，是當(dāng)下市政道路建設(shè)中主要的施工方式[1]。本文就當(dāng)下市政道路軟土路基強夯法施工技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀及優(yōu)點進行研究。

1 市政道路軟土路基的危害

良好的市政道路系統(tǒng)能夠為居民提供出行便利、為經(jīng)濟正常運轉(zhuǎn)提供保證，但在工程建設(shè)中如果出現(xiàn)軟土路基現(xiàn)象，應(yīng)及時采取強夯法等技術(shù)手段進行整改，達到規(guī)定的質(zhì)量標(biāo)準。

軟土路基危害：

第一，如果市政工程在開工前，沒有針對軟土路基采取相應(yīng)的整改措施，在后期投入使用時，會出現(xiàn)荷載變形的現(xiàn)象，縮短道路的使用壽命，嚴重處還會出現(xiàn)沉降、開裂等問題，給人們的生命安全帶來較大的隱患，給相關(guān)部門造成嚴重的經(jīng)濟損失。

第二，由于道路軟土路基整體的強度不高、抗壓能力弱，如果出現(xiàn)負荷較重的交通運輸現(xiàn)象，會給路基造成嚴重的破壞，如滑坡現(xiàn)象、側(cè)面嚴重擠出現(xiàn)象。對整個交通運輸體系來說，持續(xù)的破壞得不到及時有效的修復(fù)，不能從根本上解決內(nèi)部的軟土地基狀況，長期會導(dǎo)致城市道路系統(tǒng)的整體癱瘓，影響城市交通的順暢、穩(wěn)定性。

第三，軟土中含有大量的雜質(zhì)，雜質(zhì)抗壓性較大，雜質(zhì)與雜質(zhì)間的存在較大的縫隙，吸水量較大，不利于整個城市的排水。遇到陰雨天氣，由于路面吸水能力好，整個道路會膨脹，降低道路的抗壓能力。在正常交通運輸下，會產(chǎn)生一定的破壞，不利于整個城市的發(fā)展[2]。

2 市政道路軟土路基強夯法的施工技術(shù)概述

2.1 強夯法

部分地區(qū)具有復(fù)雜的土壤條件，如沙質(zhì)土、黏合、黃土等，通常稱為軟土，軟土的土質(zhì)一般雜質(zhì)較多、含水量較高，不適合工程施工，為了保證工程的正常推進，需要對其整改加固。

強夯法是指在施工的過程中對軟土進行加固的一種方法，又稱動力固結(jié)法。強夯法工作原理是將重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，利用起吊設(shè)備將巨大的重錘依據(jù)實際情況，上升到一定的高度后，再將重錘向下拋出。向下掉落的過程，會產(chǎn)生重力加速度的物理現(xiàn)象，加上重錘本身的重力，會產(chǎn)生巨大的動能，完全作用在地基上，軟土瞬間受到了強大作用力的沖擊，提升地基的強度、承載能力，為以后的工程奠定良好的施工基礎(chǔ)，保證了道路的質(zhì)量[3]。

2.2 強夯法工作原理

強夯法在加固的過程中主要運用了動力密實原理、動力置換原理、動力固結(jié)原理。其中，動力密實原理是促使軟土整體更緊實，軟土本身泥土顆粒一般是各種各樣的雜質(zhì)，呈現(xiàn)出不規(guī)則的形狀。在使用強夯法時，能夠使這些土壤顆粒發(fā)生變形，使其達到施工標(biāo)準，通常適用于空隙較大的土壤類型。強夯法能夠?qū)⒓毿☆w粒物擠壓，促使土壤變得更緊密結(jié)實，符合道路施工條件。

動力置換原理包括整式置換、樁式置換，兩種方法各有優(yōu)缺點。使用具體的方法應(yīng)依據(jù)工程施工具體的土地條件確定，整式置換的強夯法是指將碎石拌入泥土中，以墊層法的方式加固地基；樁式置換是指將碎石通過強夯法將碎石填到土地里，最后形成碎石墩，碎石墩之間的土壤、碎石間存在摩擦力這一特性，會使眾多的樁體間達成平衡，起到加固軟土的作用。動力固結(jié)原理是強夯法最基本的原理，軟土層由于受到外力強烈的沖擊，使得原有的土壤結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了破壞，排水能力加強。在將多余的水分排出后，軟土的緊實度會加強，提高道路地基的抗壓能力、防止變形的性能[4]。

2.3 強夯法優(yōu)勢

強夯法因其具有簡便高效等優(yōu)點，在工程建設(shè)中被廣泛采用。優(yōu)點：第一，實施的設(shè)備簡單，通常只需要起重器和重錘，不會給施工單位造成額外的經(jīng)濟負擔(dān)。

第二，操作簡單易上手，對于軟土加固不需要專業(yè)的培訓(xùn)，技術(shù)要求較低。

第三，材料易得，對材料的質(zhì)量標(biāo)準沒有嚴格的要求，降低了工程的費用，提升經(jīng)濟效益。

第四，工程期限短，二者有明顯的加固效果。由于具有以上優(yōu)勢，通常被施工單位采用[5]。

3 強夯法在市政道路軟土路基中的應(yīng)用

3.1 前期準備事宜

為了保證強夯法的順利推進，應(yīng)做好充足的事前準備，須在各個環(huán)節(jié)配備專門的工作人員負責(zé)。

第一，應(yīng)準備好施工的機器設(shè)備，主要包括起重設(shè)備、重錘，起重設(shè)備要求起重能力足夠強大，重錘可以選擇圓形重錘，保證受力面積的均勻[6]。

第二，在施工前應(yīng)保證施工現(xiàn)場的干凈整潔，組織工作人員進行清掃，為施工提供一個良好的工作環(huán)境，在做清掃工作時應(yīng)注意不破壞現(xiàn)場的區(qū)域結(jié)構(gòu)，以免對施工造成影響。

第三，施工之前應(yīng)對當(dāng)前路基的地下環(huán)境進行嚴格的勘察，地下環(huán)境十分復(fù)雜，包含各種地下管道、建筑物、交通軌道等設(shè)施，應(yīng)在保證施工不會對其造成損害的前提下進行施工。

第四，在正式施工前，應(yīng)做好強夯的試驗工作，通過試驗得到的數(shù)據(jù)與預(yù)定目標(biāo)進行對比，找出差距，及時尋找科學(xué)的解決方案，避免留下安全隱患[7]。

3.2 施工過程

在各項準備工作完成后，開始正式對軟土路基進行強夯加固，為了保證施工的效果，須嚴格按照施工的流程進行。首先，對路基進行清理工作，去除雜物，保證整個路基平整干凈。依據(jù)數(shù)據(jù)，對起重機的高度進行合理測量定位，在將要夯擊的地點做好標(biāo)識，保證夯錘準確落到目標(biāo)位置；確定好位置后，將重錘固定在起重機上，并調(diào)整好高度。

工作人員依據(jù)之前測量的標(biāo)識拋下重錘，并再次進行測量，如果坑底平整，說明夯擊工作成功，再次重復(fù)夯擊；如果坑底不平整，說明起重的數(shù)據(jù)存在一定的偏差，應(yīng)重新進行測量。在夯擊的過程中，應(yīng)注重對夯擊形狀的確定，主要運用梅花形、圓形進行夯擊[8]。夯擊時應(yīng)注意協(xié)調(diào)主夯擊和副夯擊兩者之間的關(guān)系，先進行主夯擊，再進行副夯擊，且對距離的保持應(yīng)大于5 mm，以便達到預(yù)定的效果。夯擊的次數(shù)應(yīng)依據(jù)施工現(xiàn)場實際情況和工程設(shè)計標(biāo)準執(zhí)行，保證每次夯擊的質(zhì)量達到標(biāo)準[9]。

工作人員應(yīng)對夯擊時出現(xiàn)的孔隙做好觀察，如果發(fā)現(xiàn)孔隙過大，會導(dǎo)致路基周邊出現(xiàn)路面擠壓的現(xiàn)象，這個時候就要停止夯擊，當(dāng)孔隙消失后再進行夯擊工作[10]。

3.3 質(zhì)量檢測

在強夯工作完成后，相關(guān)的技術(shù)部門應(yīng)對工程進行驗收?？梢酝ㄟ^專業(yè)的檢測方法檢驗加固后的路基是否達到標(biāo)準，如路基的密度、緊實度是否達到市政道路的質(zhì)量標(biāo)準，如果有不合格的地方應(yīng)組織專門的工作人員進行重新測量，發(fā)現(xiàn)存在問題的環(huán)節(jié)應(yīng)及時進行解決，以保證后期道路的質(zhì)量[11]。

4 結(jié)語

軟土路基對于市政道路的建設(shè)有重要的影響，采用的施工技術(shù)應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場施工的實際情況確定，避免在后期投入使用的過程中出現(xiàn)路面沉陷、道路裂縫現(xiàn)象。為了改善軟土路基的問題，大多數(shù)施工單位普遍采用強夯法。這種施工技術(shù)通過對路基施加強大的外力，可有效排除各種類型軟土中的水分，達到加固的目的，提供了道路的強度，保證了市政道路符合使用標(biāo)準。本文對軟土路基處理中的強夯法施工技術(shù)展開研究，對完善城市道路有重要的推動作用。