公路工程施工中强夯法软基处理技术措施

浅谈公路工程施工中强夯法软基处理技术措施

摘要：强夯法已广泛用于加固砾石，治理砂土、低饱和度的粉土、黏、陛土、杂填土、素填土、湿陷性黄土等各类地基。与其他治理软基方法相比，强夯法施工设备、施工工艺和操作都比较简单，适用土质范围广，加固效果显着，可取得较高的承载力。

关键词：公路工程地基处治强夯法施工技术措施

中图分类号:tu7 文献标识码:a 文章编

号:1674-098x(2011)12(c)-0000-00

强夯法又称为动力固结法。它是将重锤从自一定高度下落，对软土地层施加强大的夯击能，于是在软土地层中形成冲击波和动应力，使地基压密和振密，以达到加固地基的目的。据有关资料显示，一般的地基强度可提高2~5倍；变形沉降量小，压缩性可降低2～10倍；加固影响深度可达6～10m；土粒结合紧密，有较高的结构强度；工效高，施工速度快，与换土回填法和桩基相比缩短工期一半；节省加固原材料，施工费用低。不仅陆地上，而且也可在水下夯实。其缺点：施工噪声和振动较大，不宜在人口密集的城市内使用。

1 强夯法加固地基的基本原理

强夯法是使用吊升设备，将质量8～40t重锤，反复起吊至10～40m高后，让其自由落下，在要加固的地面产生巨大冲击能量和振动能量，冲击能一般为1100~4000kj，最大可达8000kj。在如此大的冲击能量作用下，突然给地基以冲击和振动。

（1）强夯冲击能量传递强夯法处理地基原理是，利用夯锤自由落下产生的冲击波，使地基土达到密实。这种冲击波在土中是以波的形式向地下传播。这种振动波分为体波和面波两大类。（2）强夯加固理论强夯加固地基机理比较复杂，这是因为土体复杂所致。一是就土体本身来说，土的类型众多，包括饱和土、非饱和土、砂性土、黏性土；二是构成土的结构影响因素也众多，例如土的颗粒大小、形状、级配、絮状结构、聚粒结构、构造、密实度、抗剪强度、渗透性、压缩性、强度等，这些都会影响到土体加固效果。（3）饱和土加固机理强夯加固的土，属于三相土体，即为非饱和土而言。然而，饱和土属于二相土，土体由固体颗粒和液体通常为孔隙水组成。饱和土体在冲击荷载作用下，水不能及时排出，故土体积不变而只发生侧向变形，因此，采取夯击饱和土时，造成夯坑侧面隆起，重夯时形成“橡皮土”。

2 强夯施工技术要求

（1）铺设垫层夯击前应在天然地基表面上，铺设上一层粗颗粒垫层，它既起置换作用，又有排水功能垫层一般宜选用粗粒料，其厚度可根据拟想挤入层厚度而定，细黏性土一般为厚度0.5～2m．可以一次铺筑，也可以分次铺筑。为保证夯击效果，遇阴雨天或强夯施工中出现夯坑积水，必须及时排水。（2）夯击能调整技术每击夯击能的大小，可通过落锤高度九调节。夯击时应先轻夯后重夯。在此所说的轻与重夯，是指单击夯击功的大小，换句话说，就是调整落距九大小问题；每击夯击引起的坑深不宜过大，坑边不能隆起。

调节方法仍然是通过落锤高度来调节。（3）夯击间歇时间每遍夯击后，应有一段间歇期，使土壤孔隙超水压力在排水畅通条件下恢复正常。土壤结构中的微细裂缝得以弥合。最后一遍夯击，主要解决上部松散问题，对地基承载力要求不高，可采用夯击能量为1000kn．m的平夯，每遍夯两击，间隔搭接长度为1/3d。平夯（满夯）采用一遍过的施工工艺，加快固结。最后用推土机填平夯坑，再用振动式压路机对表面进行碾压处理。

3 强夯施工管理

（1）施工安全管理制订严格安全管理措施，在强夯区四周，要设置醒目的危险警告标志，采取绝对安全管理措施，严格禁止行人和非施工车辆进入夯区，以确保操作员、过往行人和车辆的安全；对夯击范围内的地下构造物和各类管线，采取必要的保护措施，以免受到损坏。遇到不需拆迁的高压电线时，施工人员必须安排集中施工方案，以便及时向供电部门申请临时停电；强夯施工设备，宜采用带有自动脱钩装置的履带式起重机。为保证施工安全，在臂杆端部设置辅助门架，或采用其他安全措施，防止落锤时机架倾覆。（2）施工技术管理按设计图要求，编制夯点编号图，编号图要清晰、规范、科学；铺设垫层之前，要对原地面进行清表并整平，按每20m -个断面，每个断面5个规定测点，测量清表后的高程；用水准仪测量垫层铺设前、后的对应测点高程，初步确定垫层厚度，每20m -个断面，每个断面5个规定测点，再按每断面挖1处探坑，进一步确定垫层厚度，所挖控坑必须在测点位置上；垫层宽度按每

20m 一处用钢尺丈量；每遍夯间隙时间，满足设计要求，同时根据现场情况可作必要的调整；施工人员要认真做好强夯施工记录，记录要求清楚、真实；施工人员必须注意观察已处理路段，发现异常及时报告驻地监理和有关部门；夯区内的构造物，必须在强夯作业完成后，才能进行构造物的下部施工。

4 工程实例

某施工路段系稻田地带，为提高地基承载能力，为此，采取强夯进行加固。施工前先在未清淤的地表上，直接铺筑一层大块碎石层，厚约0.4~0. 65m，并进行了碾压。试夯时，采取满夯(1000n．m)

和大能量一次点夯( 000n．m)的两种方式。满夯每点两击，点击和点击之间，压夯面积大于25%。点夯的夯点，按正方形布点，点夯间距4.0m，一遍点夯，夯后推土机整平，不进行满夯。根据记录各点夯的总夯沉量，计算平均下沉量。强夯作业步骤如下：（1）清理表土并平整施工场地，修整施工便道，标出夯点的位置，并测量场地高程。（2）起重机就位，使夯锤对准夯点位置，测量夯前锤顶高度及控制扬程，将夯锤起吊到预定高度，待夯锤脱钩自由下落后，放下吊钩，测量锤顶定点位置的高度，进行安全检查。重复步骤5.2，按设计规定的夯实次数及控制标准，完成一个夯点夯击，用推土机整平，用l 000kn．m级能锤满夯一遍，并测量高程。（3）施工单位派人察看，监理派人旁站，强夯机手做好记录。在纵向每打完10m 左右，旁站监理应该用水准仪检查一次锤击的深度，与记录是否相符，并根据每次锤击的变化，了解填土密度及地基强度认真做好强

夯记录。

5 强夯施工质量检验与评定

（1）施工质量检验基本要求碎石垫层的碎石规格和质量，必须符合设计要求。强夯施工必须按夯击点确定的技术参数进行。以各个夯击点的夯击数作为施工控制数值。施工结束后，隔一定时间对地基加固质量进行检查：碎石、砂土地基，间隔时间可为1～2周；对低饱和土的粉土和黏性土地基为3～4周。（2）夯击质量室内试验通过室内试验，比较夯前后土的物理力学性质指标，以此作为判定强夯加固效果。比较的项目有抗剪强度指标压缩模量、压缩系数、孔隙比、容重、含水率等。（3）夯击质量原位测试通过原位检测判断加固效果，测试项目：十字板试验、标准贯人试验、静力触探试验、旁压仪试验、荷载试验、波速试验。表面波谱分析法。（4）填写强夯分项质量评定表按照公路工程质量检验评定标准(jtg f80/1-2004)规定的分项工程质量评定标准，评定强夯施工质量。

6 结语

强夯地基施工应注重理论与实践经验相结合，某地的成功经验不等于用在其它地区也能成功，一定要结合基地情况认真进行理论分析，提出科学的设计方案。强夯地基施工强调过程控制，强调用经验来指导施工，切忌忽视过程技术数据，只看最终检测结果的情况发生。加强强夯施工完成后的监测，对工程施工全过程一定要定期监测沉降，做好监测记录。