强夯法在红砂岩路基施工中的应用

强夯法在红砂岩路基施工中的应用
李永贵
（中铁十一局四公司）
【摘要】强夯是法国Menard技术公司于1969年首创的一种地基加固方法，亦称动力固结法，迄今已为国内外广泛采用。

本文结合工程实例介绍了高速公路路基填筑施工中强夯法的施工工艺、施工设计及强夯质量控制要点。

【关键词】强夯路基填筑红砂岩应用
1. 工程概况
湖南省常(德)吉(首)高速公路湘西段位于湖南省西北部,沿途地形地貌为山岭重丘区。

该路跨越山区,地形起伏大,山岭陡峻,沟谷幽深。

路基的形式主要为高填方路基、半填半挖路基和填挖路基。

路基回填的高度一般在4～20m之间，最高的达到48m。

路基填料主要为红砂岩。

路基工后沉降周期长且沉降不均匀，如果处理不当就会造成极大的危害。

为保证路基质量，采用强夯法补强加固处理路基，使路基下一定深度内的土体强度提高，以便使沉降周期缩短，工后沉降减少。

2. 强夯法的施工工艺
2.1.强夯施工工艺流程
强夯前路基质量检测（压实度、触探）→强夯夯点放线→强夯→强夯后路基质量检测（压实度、触探、夯沉量）。

2.2.强夯施工机具
起重机械：根据工程所用的夯锤和起重高度来选用起重机的型号；起重力应大于夯锤质量的3～4倍，起重高度一般在10～25m之间。

本次强夯中选择W1001履带式起重机，其具有稳定性好，行走方便等优点。

锚系设备(门架)：由横梁和2个支腿组成，支腿的结构形式为格构式，门架上部横梁中心铰接于吊杆顶部。

脱钩装置：由带拉杆的吊钩和滑轮组成，配上牵引钢丝绳，当夯锤升到规定高度时能自动脱钩。

夯锤：夯锤的选择是根据地质情况、设计要求和强夯能级决定。

本次强夯中夯锤重为
120kN，设4个上下贯通通气孔，以便减少起吊夯锤时的吸力及夯锤落地前瞬时气垫的上托力，从而减少能量的损失。

锤底形状为圆形，底面直径为2m。

推土机：是强夯法必不可少的辅助机械，作为场地整平压实之用。

2.3.强夯法施工步骤
现场强夯施工按以下步骤进行：
(1)清理并平整场地，测量路基在夯击前的
路基承载力和压实度。

(2)放线并标出夯点的位置，测量强夯前场
地平均高程；
(3)设备就位，使夯锤对准夯点位置，测量
夯前锤顶高程；
(4)将夯锤吊起到预定高度(夯锤提升高度
由锤质量和强夯级别确定)，待夯锤脱钩自由下落后，测量夯后锤顶高程；
(5)重复步骤(4)，按设计规定的夯击次数及
控制标准完成一个夯点的夯击；
(6)用推土机推平夯坑，并测量场地高程；
1
2
(6)待夯击完成后进行强夯效果的检测；
3. 强夯法施工设计
3.1．全部新填土路基
方法：采用点夯法进行夯击； 夯击范围：对填土厚度超过10m 的高填方路基段均进行强夯加固；
夯击能及落距：点夯夯击能为1200m kN ⋅，夯锤落距H =10.0m ，夯锤直径D ＝2.0m ； 夯击点间距：夯击间距取3.5m ，点位布置采用3.5m ×3.5m 的方格网，如图1所示。

强夯采用隔点不隔行进行施工，路基边角处适当调整，夯点距路边线为1m 左右；
夯击击数：单点夯击3锤（注：当该点的夯沉量小于25cm 时，该点的夯击完成；当该点夯沉量大于或等于25cm 时，该点再夯击一锤）。

加固深度：有效加固深度为5.5m 。

对于超过10.0m
的填土路基，
填土厚度每递增
5.5
m
进
行一次强夯，当达到
-0.8
m
的填土层面时做最后
一次强夯。

3.2.
半填半挖路基
方法：采用点夯法进行夯击；
强夯范围：1
、半填半挖路基最深填土高度
小于
5
m 时，不进行强夯。

2、半填半挖路基最深填土高度
大于
5m
时，进行强夯。

3、具体强夯范围见图2和图3。

夯击能及落距：对于填土厚度大于5m 的填方路基部分，夯击能及落距同“全部新填土路基”，对于填土厚度小于5m 的填方路基区域，点夯夯击能采用720
m kN ⋅，夯锤落距H=6.0m ，夯锤直径D ＝
2.0m 。

图2半填半挖路基中填方路基强夯能级纵剖面图
夯击点间距：夯击间距取3.5m ，点位布置采用3.5m ×3.5m 的方格网，其布点方法如图1所示。

强夯采用隔点不隔行进行施工，路基边角处适当调整，夯点距路基边线为1m 左右；
填筑面以下夯击能为1200kN ·m
的填方路基区域
夯击能为720kN ·m
图3 半填半挖路基中填方路基强夯能级平面图
夯击击数：单点夯击3锤（注：当夯击能为720m kN ⋅时，若该点的夯沉量小于22cm 时，该点的夯击完成，若该点夯沉量大于或等于22cm 时，该点再夯击一锤；当夯击能为1200m kN ⋅时，若该点的夯沉量小于25cm 时，
该点的夯击完成，若该点夯沉量大于或等于
25cm时，该点再夯击一锤；）。

加固深度：当夯击能为720m
kN⋅时，有效加固深度为3.5m。

当夯击能为1200m
kN⋅时，有效加固深度为5.5m。

3.3.涵洞路段
对于有涵洞的路段，若涵洞的基础处于新填土路基之上，则涵洞的基底在修建涵洞之前一定要进行强夯加固，与基底同标高的路基作为一个强夯工作面，其夯击能量为1200m
kN⋅，夯点间距、落距、有效加固深度等参数同全部填方路基的强夯实施规程；若涵洞在天然地基上修建，则在强夯时，夯点距离涵洞的最小安全距离不能小于6.0m，即距离涵洞外围轮廓线6.0m内不能进行布点强夯。

4. 强夯质量控制要点
(1)开夯前检测锤质量和落距，以确保夯击能符合设计要求；
(2)施放轴线控制点和主夯点位置，轴线位置误差不大于20mm；夯点位置误差不大于150mm，放线完毕及时上报，经复核后再进行强夯施工；
(3)在夯击前，对夯点放线重新进行复核，按夯锤直径大小，在夯点位置用白灰划圈，以便夯锤中心对准夯点位置；夯锤中心与夯点中心的偏差不得大于150mm；
(4)夯完后检查夯坑位置，发现偏差或漏夯及时纠正；若发现因坑底倾斜而造成夯锤歪斜时，及时将坑底填平后再夯；夯坑内夯锤倾斜差不得大于D/5，（D为锤的直径）；
(5)每夯一击(或按规定击数)用水准仪测量夯沉量后再起锤；
(6)按设计要求检查每个夯点的夯击次数；
(7)施工过程中对各项参数及施工情况进行详细记录；
(8)夯坑内有积水时，及时排除，并间隔一定时间后回填再夯；
(9)若有大面积地下水上涌现象时，应辅助回填抛石，然后再继续夯击或采用其他方法辅助完成；
(10)如回填表土湿度过大，应风干一段时间
后再夯击施工，以免形成“橡皮土”，而影响加固效果。

5. 结束语
强夯法所用设备简单、原理直观、适用范围广泛，可用于加固各类填土、湿陷性黄土、碎石土、砂土、一般粘性土、软土以及工业、生活垃圾等地基，其具有加固速度快、施工简便、效果好、投资省等优点。

希望本文能给同行在以后的施工中有一定的参考价值。

参考文献：
1.游海主编.《地基基础工程设计施工验
收规范与强制性条文》中科多媒体电子
出版社2003年。

2.叶书麟、叶观宝编.《地基处理》中国
建筑工业出版社2003年。

3。