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摘要：在高速公路的施工中，在高速公路的施工中，路基施工是一個施工要點。由于濕陷性黃土具有較低的承載力，容易產(chǎn)生沉降變形，必須對其進行加固處理。強夯處理法是對實踐性黃土地區(qū)路基加固的一種主要技術(shù)。本文結(jié)合工程實例，對強夯施工技術(shù)及其優(yōu)缺點進行了簡要的介紹，并對高速公路實現(xiàn)性黃土地區(qū)路基強夯施工技術(shù)的施工過程和要點進行了分析。

關(guān)鍵詞：高速公路；濕陷性黃土；強夯施工技術(shù)

強夯法又稱為動力固結(jié)法，高速公路實踐性黃土地區(qū)的路基處理中應(yīng)用得比較廣泛，在當前我國的深層地基處理方法中，強夯法具有應(yīng)用范圍廣、施工較為經(jīng)濟的特點。經(jīng)過強夯技術(shù)處理之后，濕陷性黃土地區(qū)的路基能夠得到不同程度的加固，從而保障高速公路行車的安全性。

1.路基強夯施工技術(shù)及其特點

本文以某高速公路的某路段為例，該路段為濕陷性黃土地區(qū)，施工區(qū)段超過兩千米。該路段地處黃土高原，地勢比較平坦，主要施工方法為錢挖和填方。該地區(qū)的土質(zhì)結(jié)構(gòu)致密、比較均勻，基本為淺黃色粉質(zhì)低液限粘土，其中還有少量的蝸牛殼碎片和鈣質(zhì)結(jié)核。土壤的塑性指數(shù)約為12.6至15.6，呈硬塑狀態(tài)。

1.1強夯施工技術(shù)

在本次高速公路濕陷性黃土地區(qū)，路基施工中主要使用的是強夯施工技術(shù)。強夯施工技術(shù)主要是利用起重機械，將夯錘吊到一定的高度，再使其呈自由落體落下，從而用強大的沖擊能量對地基進行夯擊。使地基中產(chǎn)生沖擊應(yīng)力和沖擊波，從而實現(xiàn)土地孔隙的壓縮和局部液化。這樣一來，土體中就會形成排水通道，將空氣中的氣體和水分排出，重新排列土體，從而使土體達到固結(jié)的目的，使?jié)裣菪渣S土的地基承載力得到提高。一般情況下夯錘的重量能夠達到100至400千牛，起吊高度能夠達到10至25米。當前在我國的高速公路濕陷性黃土地區(qū)的路基處理施工中，強夯技術(shù)的應(yīng)用最為廣泛。其能夠在極短的時間內(nèi)用巨大的沖擊能量來沖擊地基土體，土體在這個作用下會產(chǎn)生物理變化，包括觸變恢復(fù)、排水固結(jié)壓密、土體結(jié)構(gòu)液化或破壞等，從而使土體的孔隙擠密，消除黃土的濕陷性，提高地基的強度[1]。

1.2強夯施工技術(shù)的優(yōu)點

①工藝簡單，施工設(shè)備簡便。在高速公路的施工中，使用強夯施工技術(shù)只需配備一臺重錘和一臺起重機，而且強夯施工技術(shù)的工藝也比較簡單，操作比較簡便，比較容易進行施工管理，也能夠比較容易地進行質(zhì)量控制。

②施工速度快、效率高。

③具有良好的加固效果。高速公路的濕陷性黃土路基經(jīng)過強夯處理之后，其壓縮性可降低2至10倍，其強度可以提高2至5倍。強夯的加固影響深度最高能夠達到10米，施工期間的成交量能夠達到百分之六十至九十的設(shè)計荷載沉降量，能夠使?jié)裣菪缘臐裣莸燃壗档停踔镣耆凉裣菪渣S土的濕陷性。

④適用范圍廣。在高速公路施工中，以濕陷性黃土為代表的軟弱地基均可以使用強夯施工技術(shù)進行施工，在碎石料填土地基中也能夠使用強夯施工技術(shù)[2]。

1.3強夯施工技術(shù)的缺點

強化施工技術(shù)最大的缺點在于夯錘會產(chǎn)生巨大的沖擊波和沖擊能，對地基表面進行反復(fù)的夯擊，從而產(chǎn)生巨大的振動波和噪音，對施工現(xiàn)場周圍的居民正常生活和建筑物的安全均會產(chǎn)生一定的影響。因此，在施工現(xiàn)場60米范圍內(nèi)的建筑必須加挖隔震溝，避免對周邊建筑造成損壞。

2.強夯施工技術(shù)的施工工藝

2.1強夯施工的原理

在高速公路的濕陷性黃土地區(qū)施工中，由于濕陷性黃土具有松散多孔、垂直打孔的結(jié)構(gòu)，土顆粒之間的凝聚力一旦遇水就會消失或者降低，這也造成了黃土的濕陷性。水和壓力是發(fā)生濕陷的兩個外部條件，因此必須對濕陷性黃土的路基進行施工處理。通過強夯法能夠?qū)ν馏w的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)進行改善，減少土體的壓縮性和滲水性，從而對其濕陷性進行控制。在重錘的沖擊下土地顆粒之間會產(chǎn)生位移或者造成土體顆粒的破碎，破壞了原來的微結(jié)構(gòu)，空氣中的氣體被排出，從而使?jié)裣菪渣S土形成比較密實的土體結(jié)構(gòu)[3]。

2.2做好施工的準備工作

強夯施工的準備工作包括設(shè)置計劃進度、施工總平面布置、強夯方法的選擇、起重機行走路線的制定、人員組織、機具選擇等等，要做好強夯施工組織設(shè)計的編制工作。在進行地基處理之前，要對地基范圍內(nèi)的墓穴、廢棄窯洞、水井、洞穴、溝壕進行排查，并采取相應(yīng)的措施，以免影響強夯施工。為了保障強悍效果，要將高速公路表面的腐殖土層和草皮清除掉，并且將翻漿涂層和淤泥挖出，如果路段中存在積水，還要進行排水處理，并翻松土體進行晾曬。工程技術(shù)人員要對排水設(shè)施進行排查和完善，為了使雨水能夠及時排出，應(yīng)該將臨時排水溝設(shè)置在強夯區(qū)的四周。如果高速公路施工中地形存在較大的起伏，還要對地形進行平整，這樣才能使用振動壓路機進行充分的壓實，保障強夯的效果。

2.3采集數(shù)據(jù)

主要是對公路施工現(xiàn)場不同深度處原狀土的濕陷性技術(shù)、地基承載力、天然含水量、天然密度進行采集，并且做好土體的液塑限試驗。要以不同的夯擊次數(shù)和夯擊能為基礎(chǔ)來對地基進行處理。要分別選取土樣進行密實度試驗和固結(jié)實驗，了解不同深度處土體的地基承載力。要以實驗數(shù)據(jù)為依據(jù)來決定合理的夯擊沉量和夯擊數(shù)，以及應(yīng)該達到的承載力和干密度。在數(shù)據(jù)采集階段要制定施工的控制指標，主要包括承載力、干密度、最佳夯擊數(shù)對應(yīng)的夯擊沉量等等[4]。

3.路段施工的強夯實驗

根據(jù)設(shè)計圖紙選擇合適的試驗路段，從而確定黃土濕陷的等級，以設(shè)計圖紙為依據(jù)，對強夯試驗段進行夯擊次數(shù)和夯擊能的實驗施工。進行實驗施工的主要目的是判斷在不同夯擊次數(shù)和不同夯擊能的前提下，不同深度土的夯沉量、濕陷系數(shù)、含水量、地基承載力和干密度，并判斷消除濕陷的深度以及是否能夠消除濕陷。這樣才能將合適的施工工藝和施工機械選擇出來，并對高程和總沉降量進行詳細的記錄。

要根據(jù)土質(zhì)的均勻性、地基的復(fù)雜程度以及設(shè)計要求來決定試夯點的數(shù)量。如果同一路段的土質(zhì)存在明顯的差異，就要分別進行試夯。在試夯時必須對每一個夯擊次數(shù)的夯沉量進行精確的測量。結(jié)束試夯之后，在夯前原地面上每隔0.5至1米深就要取一次土樣，直至其下4米深處。要通過試驗來確定土的濕陷系數(shù)和干密度，如有需要還可以進行原位測試或者靜載試驗。如果試夯中發(fā)現(xiàn)與設(shè)計要求存在較大的差距，要對夯點間距、夯擊次數(shù)、落距和夯錘質(zhì)量進行調(diào)整，然后進行重新試夯。要在試夯中得出不同夯擊能對于不同深度的濕陷性黃土的作用，從而將施工參數(shù)提供出來，保障強夯方案的經(jīng)濟合理性和技術(shù)先進性。要按照相應(yīng)的試夯結(jié)果，將夯沉量和夯擊次數(shù)的關(guān)系曲線圖繪制出來，以此作為最后的夯沉量和夯擊次數(shù)。在達到了預(yù)期的夯擊效果之后不要繼續(xù)進行夯擊，以免夯松表層土，難以增大濕陷性的消除深度。

4.結(jié)語

在高速公路的施工中，濕陷性黃土往往造成路基的承載力較低以及不規(guī)則沉降等問題，必須對其進行有效的處理。強夯施工技術(shù)在高速公路濕陷性黃土地區(qū)應(yīng)用的比較廣泛，也取得了良好的地基處理效果，對路基的深層和淺層都進行了不同程度的加固。在應(yīng)用強夯施工技術(shù)時要了解強夯施工技術(shù)的優(yōu)缺點，做好試夯工作，切實有效地提高高速公路濕陷性黃土地區(qū)路基強夯施工技術(shù)的施工效果。

參考文獻：

[1] 雷勝友，李志遠，王吉慶，劉昭.含水量對非飽和黃土強度的影響（英文）[J].交通運輸工程學報.2012（01）

[2] 李建輝.淺談濕陷性黃土地區(qū)路基施工控制要點及處理方法[J].甘肅科技.2010（08）

[3] 吳延兵.公路施工中路基加固的幾種方法[J].中國產(chǎn)業(yè).2012（09）

[4] 宋艷榮.淺析公路施工中路基加固技術(shù)的要點[J].黑龍江科學.2014（03）