浅析强夯法在市政道路软基处理中的应用

蒋倩 邓兰兰 张伟娜

摘要：本文在全面了解强夯法技术原理的基础上，结合具体工程案例，对市政道路软基处理中强夯法施工准备及施工工艺进行了分析与探究。

关键词：强夯法;市政道路;施工准备;软基处理

一、强夯法技术原理

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。

二、工程概况

某市政工程全长2.3km，该地区软土属高含水量、低强度、高压塑性的超软弱黏土。地层自上而下为：

（1）人工填土，色杂、松散稍密，厚度1.0～2.0m;

（2）海陆交互相沉积层（软土层），为淤泥，淤泥质粉质黏土，夹淤泥质细砂，灰黑色，饱和，流塑，松散，该层层底埋深3-15m左右;

（3）冲积层，杂色，花斑状粉质黏土，可塑，灰黑色淤泥质粉质黏土，饱和、流塑及灰黑色中砂层，饱和、松散一稍密厚约0-8m;

（4）残积层，为黄-灰黄色砂质黏性土、硬塑为主为花岗岩残积土，厚约0～6m。

此外，本路段地基各项指标参数如下：天然含水量w0=73.2%，液性指数IL=1.66，塑性指数IP=24.8，孔隙比e0=2.013，压缩系数a=2.247MPa，竖直向固结系数Cv=0.792×10-3cm/s，水平向固结系数Ch=5.019×10-3cm/s，内摩擦角Φ=6.4°，凝聚力c=6.2kPa，容许承载力[σ0]=40kPa。根据估算，在不作软基处理情况下路基极限填土高=1.86m左右。根据路基软基稳定控制、工后沉降控制、路面结构的基底强度要求必须对软基采取处理。而道路的施工期只有8个月，软基的实际预压时间只有5个月左右。所以采用的软基处理方案满足该工程特点要求。

三、市政道路软基处理中强夯法施工准备

（一）施工现场布置。在施工前，需要对软基处理段与其他作业面的衔接工作进行充分考虑，并将警示标识设置在弯段、交叉路口等区域。另外，强夯施工设备为柴油动力，不需要配备施工电源，现场只需要配置一台50kw的小型发电机为排水、办公、零星施工提供电源即可。

（二）材料堆放布置。强夯施工主要使用碎石材料，结合施工特点划分材料堆放区和强夯施工区两个作业面，确保能够随时存用施工材料。与此同时，可根据施工进度对材料堆放位置和作业区域进行适当调整，确保顺利进行施工作业。

（三）施工技术交底。在施工以前，技术人员需要全面理解设计图纸的意图，认真掌握施工方案，并将施工技术要点和安全作业重点向施工人员进行交底，最后签字形成书面形式保存。

（四）机械设备配置。在施工前，需要配置齐全施工机械设备，并对其运行状态进行认真检查，避免影响正常施工。配备2台QUY50B型强夯机进行软基强夯，配备3台135KW推土机进行场地平整，配备3台20t振动压路机进行碎石垫层碾压，配备3台1.25m挖掘机进行装土挖沟，配备3台3m装载机进行堆料上料，配备30辆20t的自卸汽车进行物料运输，配备3台50kw发电机作为备用电源。

四、市政道路软基处理中强夯法施工工艺

（一）测量放样

按照施工控制网进行控制点及时复测。选取基线、矩形控制网的形式进行施工控制网设计，在施工区周围安设基准点，加密间距可设为200m。同时可选取全站仪测量控制施工平面，以此保证测量精度、降低误差。

（二）试夯

不良地基选取强夯法进行处理时，需严格遵循施工图纸，在施工场地完成整平作业后，进行试夯作业。选取具有代表性的地质作为试夯区，要求面积控制在20×20m以上。以此对机械设备、夯击能否符合施工设计要求进行检测，并进行强夯施工工艺的确定。一般以梅花型布设夯点，4m为相邻两点之间的距离，本工程以3000KN.M作为夯击能。

（三）强夯施工

根据施工现场实际情况，需分2遍强夯施工，分别为点夯、普夯，要求在4x8m之间控制第一、二遍夯点间距，布设形状以正方形为准，完成点夯作业后，应适当平整下相应施工场地，随后进行下阶段夯实作业。通过振动压路机进行碾压、整平施工，保证地基处理效果满足施工规定。

本工程以6000KN.m作为第一遍点夯能量，8到12击为击数，第二遍点夯参数同上。要求第一、二遍最后兩击平均贯入度控制在10cm以下。相近两遍强夯间隔时间可控制在3到4d之间，按照孔隙水压力实际消散状态进行强夯施工参数的调整。通常情况下，以1000KJ作为普夯夯能，无气孔存于夯锤内，1.3到1.8m之间为锤底面积，100到200kpa为锤底静压范围。

根据施工规定，必须将第一遍夯点位置准确放出，并严格遵循设计要求，进行落锤有效高度的确定。待强夯机械就位后，应保证夯锤与夯点位置对准。向预定高度吊起夯锤，当夯锤脱钩后，向地面夯入，随后对夯锤顶标高进行准确测量，并将第一击夯沉量准确计算出来。除此之外，还需进行夯前锤顶标高、场地标高的测量，随后完成记录工作。

（四）质量检验

作为一个转换能量的过程，整个强夯加固施工为确保强夯效果良好，必须做好质量监测工作。要求开始强夯施工前，必须对夯锤、落距进行详细检查，保证单击夯击能量与设计规定相符。如夯锤应用时间过长，将严重磨损其底面，进而降低自身重量。同时落距与设计要求也存在误差问题，这些都会对单击夯击能造成严重影响。与此同时，还应对夯点放线的准确性进行校核，要求夯击前必须复核夯点放线，结束夯实作业后，还需对夯坑位置进行检查，如出现问题，可及时处理。

完成强夯施工后，应检验或评价施工效果，保证地基土强夯施工后与设计要求相符。地基在强夯施工后，伴随时间的不断增加，其强度也将随之不断提升，此时，应在一定时间后检验地基质量，可按照土的性质确定间隔时间。一般选取原位测试法、室内土工试验法进行检验。

五、结束语

综上所述，伴随城市化进程的不断加快，对于市政工程质量提出了更高要求。强夯法具有操作简单、效率高等优点，在路基施工中应用较为广泛，能够有效提高其承载能力及稳定性。为了保证强夯加固处理效果，应充分掌握强夯法技术原理，做好各项施工准备工作，规范施工流程，以此满足公路工程施工要求。

参考文献：

[1]程金斌.市政道路施工中的软基处理技术探究[J].低碳世界，2016（17）.