市政道路施工中强夯法应用

市政道路施工中强夯法的应用
摘要：在对市政道路进行施工的过程中，强夯法得到了广泛的应用。

所谓强夯法就是通过强冲击波夯实土层地基以使土层得到加固。

强夯法的广泛应用主要在于其具有工程进度易控制、施工工具少、加固效果好等优点，目前强夯法不仅应用于市政道路的施工中，在铁路、房屋建筑等领域也应用广泛。

本文作者结合自身的工作经验，谈一谈强夯法在市政道路施工中的具体应用。

摘要：市政道路；施工；强夯法
0前言
强夯法在工程中的应用至今已经有四十多年的历史了，近年来随着工程技术的改进以及技术水平的提高，强夯法的发展比较快，无论是理论研究还是实际操作都取得了很大的进步。

而且由于强夯法在各类工程中普遍使用，因此积累了大量这方面工作的经验，在处理强夯法运用过程中遇到的问题时更能够轻松应对，强夯法在工程中的应用也会越来越得心应手。

1强夯法的定义
在市政道路施工过程中，强夯法作为主要的夯实土层地基的方法，对于非饱和粘性土、失陷性黄土以及沙质土等土基具有良好的夯实效果。

强夯法在国外被称为动力固结法，因此强夯法又称动力固结法，对强夯法的定义如下：利用重锤重力势能和动能之间的相互转化，使土层地基因受到强大冲击波的作用而达到加固土层、夯实地基的效果。

2强夯法的工作原理
2.1动力置换原理
动力置换在实际工作中有两种工作方式，一种是桩式置换，一种是整式置换。

前者是指运用打夯产生的作用力使碎石整体进入土层，同时把一些碎石桩有距离地分别打入土层之中，这样就产生了碎石桩、碎石墩。

后者的工作相对来说要简单一些，整式置换顾名思义就是通过产生的强冲击波使碎石整体进入土层，操作过程类似于换土垫层。

2.2动力密实原理
由于受到强大的冲击波，土层地基会因受到强大的作用力而发生形变。

首先，发生弹性形变和塑性形变的是土层地基中的相互接触的土粒的部位，随着重锤作用力的加大，土粒之间的接触越来越多，形变的程度逐渐加大，一直到土层十分密实为止。

其次，土粒的形状多样，圆形、椭圆形甚至片状都有，在土层地基进行夯实的过程中无法避免土粒受力变弯而产生相对移动。

最后无论何种形式的土粒在相互接触时都会发生相对运动，这是无法避免的问题。

2.3动力固结原理
动力固结区别于静力固结，动力固结的目的是提高土层地基的强度硬度、最大限度去除湿陷性黄土的湿陷性以及提高砂土抗液化能力等等。

动力固结时常利用重锤通常在8吨到三十吨的范围内来进行打夯，重锤的高度一般在8米到20米的范围内，重锤的极限是40米，通过产生的强大冲击波来对土基进行加固处理。

动力固结的过程可以分为以下四个步骤：第一，在对土层地基进行一般的夯实过程中，其中的饱和细颗粒土由于其自身渗透性差的特点导致颗粒与颗粒之间孔隙中的水不能及时排出，但是动力固结法的应用解决了这一问题。

根据动力固结原理，在对土层地基进行夯实的过程中，土层中由于有机物的分解所产生的以细小气泡形式存在的气体受压缩变形。

而在强冲击波的作用下，一部分土基发生了形变，一部分土基由于较强拉应力而未发生形变。

这样就形成了排水结构，孔隙中积水问题得到了解决，同时也使土层更加密实。

第二，在进行夯实的初始阶段，由于受到夯实作用力，土层中的气体受到挤压而被压缩，土层中孔隙水的压力也不断增大。

土基在孔隙水与气体压力相持平时产生局部液化现象，此时孔隙水的压力也达到了最大。

第三，在强冲击波的作用下，孔隙水能否顺利排出取决于孔隙水压力和颗粒土的侧向压力之间的关系。

当前者超过后者时孔隙水会随排水网络顺利排出；而当前者降低到低于后者的情况下孔隙水的状态会还原到初始状态。

第四，在夯实进行到一定程度以后，土层会达到近乎液化或者液化的状态，此时土层中的吸附水变为自由水沿着土层产生的裂缝流出。

在进行夯实时，颗粒土在相互作用下逐渐密实，且土基的吸附水层也逐渐稳定。

因此土层要想达到很好的抗压性就必须降低孔隙水的压力。

3强夯法的具体应用
国内外不仅在对强夯法的命名方面存在差异，在具体的应用过程中也不尽相同。

与国外相比，我国在技术设备上与国外还有较大的
差距，目前我国的起重机还在采用小吨位的设备，而国外比较先进的设备有大吨位履带式起重机、轮胎式起重机等等，这在一定程度上造成了国内外强夯法应用的差异，但我认为最大的区别还在于国内外技术水平的差异。

针对我国目前的技术水平，以下介绍我国在市政道路施工中强夯法的具体应用。

3.1强夯法操作流程
强夯法作为市政道路施工中夯实土层地基的主要方法，必须受到应有的重视，这样才能保证整个施工道路的质量。

在应用强夯法进行道路施工时我们要注意按照以下流程进行操作：第一步，对施工场地进行清整以达到施工要求；第二步，在进行第一次夯实前记录下夯点的位置，并对场地的高度加以测量；第三步，起重机做好准备工作，到达指定位置，对准夯点；第四步，在进行打夯之前量出锤顶高度；第五步，夯锤准备就位，在预定高度释放夯锤后落下吊钩，再次量出锤顶高度，对夯实情况进行查看，发现问题及时纠正；第六步，重复进行第五步的夯击过程，直到完成一个夯点规定的夯击次数并达到预定的夯击效果；第七步，对其他夯点重复进行第一步到第三步的操作，直到将所有夯点夯实一遍为止；第八步，填平夯点位置，再次对场地的高度加以测量；最后一步，重复上述所有的操作步骤，完成全部夯击任务，在对场地进行碾压夯实并对场地最终高度加以测量。

3.2强夯法的效果检测
在用强夯法进行道路施工后，工作还没有完全结束，因为强夯的
效果会影响后续的施工过程，因此有必要对强夯法的施工效果进行检测。

检测方法也多种多样，主要的检测分两方面进行，一方面是对承载力的检测，一方面是对压实度的检测，
在检测土基的承载力时，检测需在夯实一段时间之后进行，通常的时间是一个月。

检测需要进行两项试验，一项是平板载荷试验，一项是动力标贯试验。

平板载荷试验需要注意的问题有：试验需要使用一定规格的承压板并用百分表测量出沉降。

一般检测不进行地基的破坏性检测，在进行这项试验时，加荷载只需达到设计承载力的二倍即可，最大荷载需要分级进行加载，根据试验情况记录相关数据，其中包括加载量、沉降量，在此基础上再根据实验数据画出试验的p-s曲线，观察曲线图，找出spb所对应的荷载量，与此同时结合场地的实际情况大致推测地基承载力，确定承载力是否符合规定要求。

动力标贯试验需要注意的问题主要有：要对沿线地段进行动力标贯自检和抽检工作，测定夯锤击数、承载力等是否在规定的范围内，若符合要求则说明土基承载能力强。

压实度检测要求在一定范围内任选几处，每隔一段距离检测土基的压实度情况，通常采用灌砂法测定指标，在遇到土层厚度很厚的问题时，要先对土层进行开挖，然后再进行检测操作。

4总结
强夯法作为一项重要的加固土层的方法在市政道路的施工过程中发挥了重要作用，随着时代的进步与发展，对于市政道路提出了更高的要求，而强夯法作为关系道路施工质量的重要因素应该加强
重视，不断提高其技术水平，以满足市政道路施工要求，发挥强夯法在市政道路建设中应有的作用。

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