公路软基加固中强夯法施工技术的应用

吴睿军+雷少鹏

摘 要： 为实现公路工程规模的进一步扩大，推动整个道路建设事业的进步。必须重视施工方式、施工技术的合理选用。强夯法作为公路工程软基处理的重要技术之一，其技术水平的高低将直接影响到公路工程的整体质量，甚至影响到公路事业的可持续发展。为此，本文主要对强夯法加固机理、公路软基施工中强夯法的技术应用进行了分析与探究。

关键词： 强夯法；公路工程；软基处理；技术应用

近年来，随着社会经济发展速度的不断提升对公路工程建设提出了新要求，要求通过创新体制、完善政策，进一步提升公路工程建设力度。强夯法作为公路工程软基处理的重要方式，其施工效果是否良好直接影响着公路工程的整体质量，为此，施工单位必须重视强夯法的应用，在规范施工工艺的同时，不断改进技术，提高公路建设的整体质量，提升交通运输行业的发展水平。

一、强夯法加固机理

强夯法是为达到软土地基承载力提升的目的，由相应高度利用重锤自由下落对土层夯击，确保地基快速固结的重要手段。在冲击力影响下，夯锤能够冲砌上部土体，进而破坏土体结构，以此形成夯坑，且动力挤压附近土达到隆起目的。于非饱和土地基，冲击力对地基土压密施工过程等同于实验室击实实验，具有显著挤密效果。于饱和无粘性土而言，在冲击力影响下，土体极易出现液化现象，相比爆破、振动密实过程，压密过程具有一致性。于饱和粘性土地基而言，锤击作用下，受损害的地基土体结构一般位于夯击点周围，特定范围内将有超孔隙水压力出现于地基土体内，伴随时间变化，将渐渐消除孔隙水压力，以此固结地基土体、降低孔隙比及提升土体强度。现阶段，地基加固选取强夯法的主要分为3种加固机理，具体如下：

第一，动力密实。动力密实一般用于多孔隙、粗颗粒、非饱和土强夯加固施工，也就是通过冲击型动力荷载，降低土体内孔隙，达到密实土体及地基土强度提升的目的。在夯实非饱和土环节，也就是挤出土内空气的环节，因土颗粒相对位移将产生夯实变形现象。

第二，动力固结。通过动力固结原理可进行细颗粒饱和土强夯加固。在土内冲击能量增加才能有巨大应力波出现，进而对土体原有结构产生损坏，促使液化现象出现在土体一定位置且出现大量裂缝，以此达到排水通道增设，顺利排出孔隙水，当去除超孔隙水压力后，才能达到固结土体的目的。

第三，动力置换。整式置换与桩式置换为动力置换的主要类型，整式置换是指在淤泥内通过强夯方式将碎石整个都纳入，其功能与换土垫层基本一致。桩式置换是指在土体内利用强夯方式填筑碎石，在软土内可间隔性地夯入一些碎石桩，进而达到桩式碎石墩形成的目的。

二、公路工程软基施工中强夯法的技术应用

某公路工程全长11.093千米，粉土与粉质黏土为该路段地层土质。选用强夯法对其进行施工，100KN为设计夯锤重量，选用圆形铸钢锤（2.25米直径）作为锤底。正方形为强夯夯点布设形式，为确保夯击效果，必须对试验段进行强夯試验，该试验段表面土体液限实际为31.8%，10.5为塑性指数，13.3%为其含水量最佳值，每立方米最大干密度为1.86克，2.1米为地下水位。

1、施工准备

公路工程软基施工前，必须对地表附着物、地质条件、地下构造物等进行详细调查，选用有效措施对施工质量影响的各种因素进行处理。如强夯施工出现的振动影响到周围建筑物时，必须进行监测点的设置，同时选用开挖减振沟等措施进行施工，并进行现场临时防护措施及排水设施的合理设置。

2、平整场地

进入施工现场前，施工机械必须对场地进行平整施工。如场地平整可选用推土机进行施工，为强夯施工提供便利。并准确估算夯击后地面沉降情况，在夯击情况充分结合的情况下，确定地面高程。公路工程软基施工前详细查看地下管线与构造物位置等，防止破坏情况的大量出现。

3、测量放样

测量放样施工必须严格遵循设计规定进行，6米为夯点间距离。布设桩形时以正方形为主。在第一遍正方形中心点位置布设第二遍夯点，各个夯点位置可通过全站仪及钢尺标进行标示，一般选用的标示材料为白灰与木桩，随后测量各个夯点原地面高程。160kpa与180kpa为夯前原地表检测的地基承载力，与施工规定相比较小。施工前期，强夯处理范围内水位与3.5米相比较低，如3.75米等。逐点夯击，对各点位进行夯击作业，测量其沉降量与孔隙水压力，并进行详细记录。

4、碎石铺设

如饱和细颗粒土存在于地表内或具有较高地下水位时，必须将碎石层铺筑到亚粘土表面，将其铺设厚度在2米范围内进行有效控制，碎石铺设功能为对承受强夯机械进行持力，同时控制冲击波出现的上部土层松动情况，并达到及时消散超静水压力的作用。

5、夯点施工

夯击公路工程软土地基前，必须准确标注第一次夯击位置，一般选用的材料为小木桩与石灰，确保其误差在5厘米以下，为测量地面高程提供便利。夯点施工可分三个阶段进行，第一阶段，公路工程软基施工前，先对施工场地进行平整作业，对场地标高进行复测，确保其与设计起夯面标高规定相符合，随后通过全站仪向施工场地内进行施工图角点引测，并进行坐标控制。通过监理人员检验后，确保其质量符合施工规定，再选用一般经纬仪，根据施工图进行第一遍夯点布设，并用白灰标识出夯点位置，为夯锤准确就位提供便利。强夯机械设备就位后，应先测量夯锤落距，同时选取有效方案，避免夯击过程出现偏差，保证每击都能符合相关规定，如单击夯击能等。于此同时，对就位后的锤顶面标高与地面标高进行测量，为夯坑深度计算提供便利。起重机就位后，将夯锤向预定高度起吊，并将脱钩装置开启，等到夯锤脱钩自行落下后，将吊钩放下，进行锤顶高程的测量。如两击无法满足沉降需求，必须将石块填实到夯坑内，随后连续夯击。确保其符合施工规定后，方可停止夯击作业。

第二阶段，完成第一遍夯点施工后，在监理工作者的监督下，必须进行夯坑回填、场地平整机地面抄平作业。随后再次利用全站仪向施工场地内进行施工图角点引测，并进行坐标控制。同时，可选用白灰进行夯点标识，该施工方式和第一阶段相同。

第三阶段，该阶段为满夯施工，不需要布设夯点及观测夯沉量，只需要对夯击数、夯锤落距等进行有效控制。平底铸钢锤（2.4米）为本工程夯锤，25吨为夯锤重量。完成满夯施工后，场地整平时，可选用推土机进行施工，平整碾压标高必须符合施工规定。

三、结束语

综上所述，随着社会经济的高速发展，大量新技术、新材料被广泛地应用到公路工程建设行业，进而推动公路事业的快速发展。除此之外，在不断提升工程建设力度的同时，还大大增加了工程建设的复杂程度，这种情况下要求必须不断提升施工技术水平。强夯法施工技术作为高速公路路基施工的重要技术之一，只有提高施工技术水平、规范施工流程，才能将其功能充分发挥出来，才能实现公路工程经济效益最大化。■

参考文献

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