郭　軍

【摘 要】強(qiáng)夯法，又稱動(dòng)力固結(jié)法，這種方法是用巨錘從高處自由下落對(duì)地基施加巨大的沖擊能及沖擊波，使土中出現(xiàn)很大的沖擊應(yīng)力，土體產(chǎn)生瞬間變形，迫使土層孔隙壓縮，土體局部液化，在夯擊點(diǎn)周圍產(chǎn)生裂縫，形成良好的排水通道，孔隙水和氣體逸出，使土粒重新排列，經(jīng)時(shí)效壓密達(dá)到固結(jié)，從而提高地基承載力，降低其壓縮性，而且還能改善砂類土抵抗振動(dòng)液化的能力，是一種有效的地基加固方法。軟土地基主要由粘土和粉土等細(xì)微顆粒含量多的松軟土、孔隙比大的有機(jī)質(zhì)土、泥炭以及松散砂等土層構(gòu)成。地下水位高,其上的填方及構(gòu)造物穩(wěn)定性差且發(fā)生沉降的地基。因此，在高速公路建設(shè)中，如何控制和管理好軟土地基的施工，做到既經(jīng)濟(jì)有效又安全可靠，對(duì)減小路基沉降、保證高速公路建成以后正常運(yùn)營(yíng)具有重大意義。本文就這一技術(shù)問題作以探討。

【關(guān)鍵詞】強(qiáng)夯法 處理 高填方軟土地基 技術(shù)

軟土是指濱海、湖沼、谷地、河灘沉積的細(xì)粒土。具有天然含水量高、天然孔隙比大、壓縮性高、抗剪強(qiáng)度低、固結(jié)系數(shù)小、固結(jié)時(shí)間長(zhǎng)、靈敏度高、擾動(dòng)性大、透水性差、土層層狀分布復(fù)雜、各層之間物理力學(xué)性質(zhì)相差較大等特點(diǎn)。

軟土地基主要由粘土和粉土等細(xì)微顆粒含量多的松軟土、孔隙比大的有機(jī)質(zhì)土、泥炭以及松散砂等土層構(gòu)成。地下水位高,其上的填方及構(gòu)造物穩(wěn)定性差且發(fā)生沉降的地基。因此，在高速公路建設(shè)中，如何控制和管理好軟土地基的施工，做到既經(jīng)濟(jì)有效又安全可靠，對(duì)減小路基沉降、保證高速公路建成以后正常運(yùn)營(yíng)具有重大意義。

茅臺(tái)高速公路K42+980~K46+137屬中低山溶蝕、侵蝕溝谷斜坡地貌區(qū)。出露地層為T1m~T3e灰?guī)r、砂巖，巖體節(jié)理、裂隙發(fā)育，巖體完整性較差。不良地質(zhì)主要表現(xiàn)為層邊坡失穩(wěn)、水田地段軟土路基。K42+533~K42+932段填方路基，路堤中心最大填方55米，位于山間斜坡及溝谷。橫向自然橫坡絕約20~26度，右側(cè)填方地形為巖溶洼地，中間低，底部沉積為黑褐色粘土，土體呈不均勻分布，導(dǎo)致的路基不均勻沉降，穩(wěn)定性相對(duì)較低，軟土層厚度約8米。針對(duì)此工程地質(zhì)特征，經(jīng)多種地基處理方案比較后，選用強(qiáng)夯法對(duì)該段軟土地基進(jìn)行加固。

強(qiáng)夯法，又稱動(dòng)力固結(jié)法，這種方法是用巨錘從高處自由下落對(duì)地基施加巨大的沖擊能及沖擊波，使土中出現(xiàn)很大的沖擊應(yīng)力，土體產(chǎn)生瞬間變形，迫使土層孔隙壓縮，土體局部液化，在夯擊點(diǎn)周圍產(chǎn)生裂縫，形成良好的排水通道，孔隙水和氣體逸出，使土粒重新排列，經(jīng)時(shí)效壓密達(dá)到固結(jié)，從而提高地基承載力，降低其壓縮性，而且還能改善砂類土抵抗振動(dòng)液化的能力，是一種有效的地基加固方法。

一、強(qiáng)夯參數(shù)的確定

強(qiáng)夯施工參數(shù)應(yīng)依據(jù)工程場(chǎng)地的土質(zhì)情況和具體工程質(zhì)量要求確定，主要參數(shù)有：有效加固深度、單位夯擊能、夯點(diǎn)的布置及間距、單擊夯擊數(shù)及夯擊遍數(shù)等。

1.有效加固深試有效加固深度既是強(qiáng)夯加固效果的表示，又是選擇地基處理方法的重要依據(jù)?？砂幢?預(yù)估。

2.單位夯擊能

錘重M(kN)與落距h(m)是影響夯擊能和加固深度的重要因素，設(shè)計(jì)中按單點(diǎn)夯擊能考慮。

E＝W×h（2）p式中：E——單擊夯擊能（kN·m）。W——夯錘重（kN）；h為落距（m）；夯錘參數(shù)

單位夯擊能根據(jù)本工程地質(zhì)特征選用4500KN.m，夯錘落距15m.

3.夯點(diǎn)的布置及間距

為了使夯后地基比較均勻，對(duì)于較大面積的強(qiáng)夯處理，夯擊點(diǎn)一般可按三角形或正方形布置夯擊點(diǎn)，這樣布置比較規(guī)整，也便于強(qiáng)夯施工。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，本工程采用正方形布置。主夯與副夯時(shí)夯點(diǎn)間距采用4.0m；滿夯時(shí)夯點(diǎn)彼此搭接采用1/3夯錘直徑左右。

4.單點(diǎn)夯擊數(shù)及夯擊遍數(shù)

單點(diǎn)夯擊數(shù)應(yīng)按試夯得到的夯擊次數(shù)和夯沉量關(guān)系曲線確定，并應(yīng)滿足下列條件：

（1）當(dāng)單擊夯擊能小于4000 KN·m時(shí),最后兩擊的平均夯沉量g不宜大于50mm；單擊夯擊能為4000~6000KN·m時(shí)最后兩擊的平均夯沉量不宜大于100mm；單擊夯擊能大于6000KN·m時(shí)最后兩擊的平均夯沉量不宜大于200mm。

（2）夯坑周圍地面不應(yīng)發(fā)生過大的隆起。

（3）不因夯坑過深而發(fā)生提錘困難。

夯擊遍數(shù)應(yīng)根據(jù)地基土的性質(zhì)、夯擊功能與有效加固深度確定。本工程單點(diǎn)夯擊數(shù)第一遍：主夯，間距4.0m，正方形布置點(diǎn)位，單點(diǎn)夯擊13擊；第二遍：副夯，在各主夯點(diǎn)位中間穿插進(jìn)行，間距4.0m，正方形布置點(diǎn)位，單點(diǎn)夯擊10擊，第1遍和第2遍夯擊間隔時(shí)間為2周；第三遍：滿夯采用低能量1000KN·m滿夯一遍，夯點(diǎn)彼此搭接1/3夯錘直徑連續(xù)夯擊，單點(diǎn)夯擊7擊，滿夯的目的在于將場(chǎng)地表層松土夯實(shí)。

強(qiáng)夯過程中，應(yīng)不斷測(cè)量各標(biāo)點(diǎn)標(biāo)高，通過測(cè)定夯擊后各測(cè)點(diǎn)的位移量，計(jì)算各點(diǎn)夯實(shí)后的下沉量。

二、強(qiáng)夯質(zhì)量檢測(cè)

強(qiáng)夯結(jié)束7d后，進(jìn)行土的標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)及干密度檢測(cè)，以判定夯后效果。夯擊前后承載力

經(jīng)強(qiáng)夯處理后，土體干密度及承載力均能達(dá)到設(shè)計(jì)要求指標(biāo)。

在茅臺(tái)高速公路軟土地基強(qiáng)夯加固施工實(shí)踐中，采取了科學(xué)的管理方法，選擇合適的強(qiáng)夯參數(shù)指導(dǎo)施工，使強(qiáng)夯法處理軟土地基段達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。強(qiáng)夯法雖然具有效果顯著、設(shè)備簡(jiǎn)單、施工方便、適用范圍廣、經(jīng)濟(jì)易行、節(jié)省材料和施工工期短等優(yōu)點(diǎn)，在工程實(shí)踐中已被證實(shí)是一種較好的地基處理方法，但目前仍沒有一套成熟的理論和計(jì)算方法，因此只有根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件和工程使用要求，試夯后選用最優(yōu)的強(qiáng)夯參數(shù)，才能達(dá)到既經(jīng)濟(jì)有效又安全可靠的目的。

(作者單位：貴州省交通建設(shè)咨詢監(jiān)理有限公司)