邊建朋

摘要：在公路路基施工中，強(qiáng)夯施工方法由于加固效果顯著，可取得較高的承載力，且具有經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)單、快速、有效等優(yōu)點(diǎn)，因而在路基工程處理中被廣泛使用。文章簡(jiǎn)述了強(qiáng)夯法的技術(shù)特點(diǎn)，并對(duì)其在路基工程中的施工工藝及施工要點(diǎn)進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：路基工程；強(qiáng)夯法；施工應(yīng)用

強(qiáng)夯法適用于處理碎石土、砂土、低飽和度的粉土與粘性土、濕陷性黃土、雜填土和素填土等地基，也可用于防止粉土和粉砂的液化，消除或降低大孔土的失陷等級(jí)。強(qiáng)夯法因其施工工期短，工藝簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，越來(lái)越多的應(yīng)用在高速公路的路基施工中。

1強(qiáng)夯法的特點(diǎn)

1.1加固效果好

強(qiáng)夯地基可降低地基土的孔隙率，減小壓縮性，提高壓實(shí)度，增加干密度，提高土體的壓縮模量，還可以改善土體抗震動(dòng)液化的能力和消除土體的濕陷性，增加地基的均勻性，從而提高地基的承載力。

1.2適用范圍廣

強(qiáng)夯法適用于處理碎石土、砂土、低飽和度的粉土與翻性土、濕陷性黃土、雜填土和素填土等地基。對(duì)高飽和度的粉土與勃性土等地基，當(dāng)采用在夯坑內(nèi)回填塊石、碎石或其他粗顆粒材料進(jìn)行強(qiáng)夯置換時(shí)，應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定其適用性。

1.3經(jīng)濟(jì)性能好

強(qiáng)夯加固地基一般不需要輔助的建材，除了強(qiáng)夯機(jī)械的臺(tái)班費(fèi)用外，沒有其他消耗，因此費(fèi)用低廉。其加固費(fèi)用與樁基、置換、注漿、加筋等處理方法相比較是最低的。

2強(qiáng)夯法的施工工藝

2.1配置施工設(shè)備

①夯錘：強(qiáng)夯錘錘重一般為10～40 t，其底面形式有圓形，也可為方形。一般來(lái)說(shuō)，其底面形式宜采用圓形。錘底面積應(yīng)根據(jù)土質(zhì)確定，錘徑一般為2 m左右，底面積為3～4 m2。錘底靜壓力值可取25～40 kPa。為了排除錘入夯坑時(shí)的坑內(nèi)空氣，減少空氣阻力，保持夯錘平衡，確保夯擊效果。錘的底面宜對(duì)稱設(shè)若干個(gè)與其頂面貫通的排氣孔。實(shí)踐中，我們―般采用脫鉤夯錘。

②起重設(shè)備：由于15 t以上的履帶式起重機(jī)具有行走方便、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，因此起重設(shè)備應(yīng)采用帶自動(dòng)脫鉤裝置的履帶式起重機(jī)。采用履帶式起重機(jī)時(shí)，起重機(jī)要有10～14 m的起重高度，為防止夯擊時(shí)臂桿后仰，設(shè)剖頃覆，可在臂桿端部設(shè)置輔助門架，或采取其它安全措施。此外，起重機(jī)的起重能力應(yīng)大于夯錘重量的1.5倍。

③其他設(shè)備配置：推土機(jī)、裝載機(jī)、加油機(jī)、電焊機(jī)和相應(yīng)測(cè)試項(xiàng)目的試驗(yàn)儀器等。

2.2施工準(zhǔn)備工作

①施工前應(yīng)熟悉施工圖紙，掌握設(shè)計(jì)意圖，同時(shí)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)地考察，定位放線。

②強(qiáng)夯前，把路基表土、腐殖土、種植土、淤泥、樹根全部從公路用地范圍內(nèi)挖出，同時(shí)清表厚度要大于30cm。為了便于起重設(shè)備行駛，同時(shí)又能處理濕陷、空洞問(wèn)題，避免事故發(fā)生，應(yīng)用推土機(jī)預(yù)壓2遍，修筑機(jī)械設(shè)備進(jìn)出場(chǎng)道路，以保證有足夠的凈空高度、寬度、路面強(qiáng)度和轉(zhuǎn)彎半徑。當(dāng)?shù)叵滤惠^高、表層為飽和粘性土、液化流動(dòng)的飽和砂質(zhì)土?xí)r，為了使重型機(jī)械在場(chǎng)地的運(yùn)行和減少夯錘拔起時(shí)的負(fù)壓，可在其表面鋪0.2 m～2.0 m厚的砂石墊層。為了防止路基表面積水，雨期施工周邊要挖好排水溝。

③為了掌握土質(zhì)情況，強(qiáng)夯施工前，應(yīng)對(duì)不均勻土層進(jìn)行鉆孔和原位相關(guān)試驗(yàn)。為了便于指導(dǎo)地基夯實(shí)施工，應(yīng)依照地形情況，相間50～100 m就需取一處進(jìn)行圖樣分析，確定最佳含水量和最大干密度。為了避免影響夯實(shí)質(zhì)量，應(yīng)對(duì)由于路基凍融或下雨造成的地表濕軟進(jìn)行清除或者翻挖晾曬。

④施工前必須正確選擇施工參數(shù)，以保證強(qiáng)夯取得理想的效果。強(qiáng)夯的參數(shù)主要包括以下幾個(gè)方面：夯擊的次數(shù)與遍數(shù)、強(qiáng)夯的有效深度、夯擊的間歇時(shí)間、夯點(diǎn)布設(shè)及強(qiáng)夯范圍等。

⑤為了避免因強(qiáng)夯施工而將現(xiàn)場(chǎng)范圍內(nèi)的地下構(gòu)筑物和各種地下管線破壞，強(qiáng)夯施工前，應(yīng)對(duì)其位置及標(biāo)高等進(jìn)行檢查，并采取必要的措施。2000 kN·m以下強(qiáng)（重）夯距地下障礙物的水平距離要大于10 m，距地面、地上障礙物的水平距離要大于20 m。為了最大限度減少擾民，施工盡可能選在白天進(jìn)行，盡量錯(cuò)開午休和晚間休息時(shí)間。

2.3施工要點(diǎn)

①填筑材料應(yīng)采用隧道出渣的泥巖，爆破后的最大粒徑應(yīng)小于壓實(shí)層厚的1/2，如果超過(guò)1/2，就應(yīng)進(jìn)行剔除或二次破碎。另外，必須人工破碎個(gè)別運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)的超粒徑填料。如人工破碎困難，采用鏟車挖機(jī)把其清除出路基。距路床頂0.5～2.0 m部位，粒徑一般要小于30 cm。距路床頂2 m以下層次粒徑一般要小于50 cm。

②強(qiáng)夯法的加固應(yīng)先邊緣，后中央進(jìn)行分段夯擊。起重機(jī)應(yīng)按照直線行駛，每夯完一遍，用推土機(jī)整平場(chǎng)地，下一遍夯擊需要等到放線定位后才可進(jìn)行。強(qiáng)夯法的加固應(yīng)按深層土→中層土→表層土→用推土機(jī)將夯坑填平的順序進(jìn)行。由于夯坑底層以上的填土比較疏松，而且強(qiáng)夯產(chǎn)生的強(qiáng)大振動(dòng)，會(huì)導(dǎo)致周圍已經(jīng)夯實(shí)的表土層有一定程度的振松，因此，在條件允許的情況下，需采取措施在最后一遍點(diǎn)夯結(jié)束后，再用小夯錘低能量夯擊一遍。為了提高表層土的夯實(shí)效果，應(yīng)適當(dāng)增加滿夯的夯擊次數(shù)，以防止路基的沉降和不均勻沉降。

③在強(qiáng)夯施工中，夯擊次數(shù)既不是越少越好，也不是越多越好。應(yīng)根據(jù)每夯坑的夯沉壓縮量、土質(zhì)條件和計(jì)算沉降要求來(lái)確定。以達(dá)到最佳次數(shù)為宜，超過(guò)最佳次數(shù)再夯擊，容易將表層土夯松。施工時(shí)，土體壓縮層越厚，土的顆粒越細(xì)，含水量越高，夯擊的遍數(shù)越多；當(dāng)夯擊沉降量為計(jì)算最終沉降量的80%～90%時(shí)，即視為夯擊完畢。實(shí)踐證明，應(yīng)以最后1擊的平均夯沉量小于3.5 cm及最后2擊每擊夯沉量極值小于5 cm的雙控指標(biāo)控制來(lái)確定每夯點(diǎn)的夯擊遍數(shù)，能更好地確保路基的填筑質(zhì)量。

④夯坑周圍地面不應(yīng)發(fā)生過(guò)大的隆起；不能因?yàn)楹豢舆^(guò)深而發(fā)生起錘困難。夯擊時(shí)夯位應(yīng)準(zhǔn)確，落錘應(yīng)平穩(wěn)，當(dāng)錯(cuò)位或夯坑底傾斜大于15°時(shí)，應(yīng)用砂土將坑底整平才能進(jìn)行下一次夯擊。

⑤應(yīng)根據(jù)土中超靜孔隙水壓力的消散時(shí)間，控制兩遍夯擊之間的時(shí)間間隔，根據(jù)實(shí)際測(cè)試數(shù)據(jù)時(shí)間間隔應(yīng)大于7 d。

⑥強(qiáng)夯施工不得在大雨天甚至下雨前進(jìn)行。在強(qiáng)夯施工中，一旦發(fā)現(xiàn)快要下雨時(shí)，應(yīng)及時(shí)掩埋或覆蓋夯坑，同時(shí)做好排水設(shè)施，以排除表面積水。

⑦為了防止塵土飛揚(yáng)，石、水四濺，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況對(duì)夯擊場(chǎng)地適當(dāng)灑水。在吊車操作室擋風(fēng)玻璃前，應(yīng)增設(shè)一面鉛絲防護(hù)網(wǎng)。

3施工質(zhì)量檢驗(yàn)

3.1強(qiáng)夯施工結(jié)束后應(yīng)間隔一定時(shí)間方能對(duì)地基質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)。對(duì)于低飽和度的粉土和黏性土地基可取3～4周。

3.2質(zhì)量檢驗(yàn)的方法，根據(jù)土性選用原位測(cè)試和室內(nèi)土質(zhì)試驗(yàn)。對(duì)于重要工程項(xiàng)目應(yīng)增加檢驗(yàn)項(xiàng)目，也可做現(xiàn)場(chǎng)大型載荷試驗(yàn)。

3.3質(zhì)量檢驗(yàn)的數(shù)量，應(yīng)根據(jù)場(chǎng)地復(fù)雜程度和建筑的重要性確定。對(duì)于簡(jiǎn)單場(chǎng)地上的一般建筑物，每個(gè)建筑物地基的檢驗(yàn)點(diǎn)不應(yīng)少于3處；對(duì)于復(fù)雜場(chǎng)地或重要建筑物地基應(yīng)增加檢驗(yàn)點(diǎn)數(shù)。檢驗(yàn)深度應(yīng)不小于設(shè)計(jì)處理的深度。

4強(qiáng)夯施工過(guò)程中注意事項(xiàng)

首先做好施工前的準(zhǔn)備工作強(qiáng)夯施工前，對(duì)夯擊范圍內(nèi)的地下構(gòu)造物和各類管線，采取必要的措施，以免因強(qiáng)夯施工而造成損壞；強(qiáng)夯施工設(shè)備，采用帶有自動(dòng)脫鉤裝置的履帶式起重機(jī)。施工過(guò)程中應(yīng)做到施工前檢測(cè)夯實(shí)區(qū)域土的含水量。一般強(qiáng)夯施工土的含水量要求在12%左右，對(duì)于含水量過(guò)大的區(qū)域要采取措施，翻曬或排水，降低含水量后再施工。

結(jié)語(yǔ)

強(qiáng)夯法是一種較好的、行之有效的地基處理方法，已廣泛應(yīng)用于高速公路軟弱地基的加固工程，值得推廣。強(qiáng)夯施工應(yīng)注重理論實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，不能生搬硬套，一定要結(jié)合實(shí)際情況認(rèn)真進(jìn)行分析，提出科學(xué)合理的施工方案，制定恰當(dāng)?shù)尿?yàn)收指標(biāo)，避免人力物力資源的浪費(fèi)。

參考文獻(xiàn)：

[1]葉觀寶.地基加固新技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999.

[2]楊明.強(qiáng)夯地基機(jī)理及其在高速公路中的應(yīng)用[J].中外公路，2001，（04）.