吳婭君

摘要：本文通過具體工程案例，主要對強(qiáng)夯法加固機(jī)理、施工流程進(jìn)行了分析與探究，以期全面提升工程建設(shè)的質(zhì)量，推動公路行業(yè)的快速發(fā)展。

關(guān)鍵詞：強(qiáng)夯法；加固機(jī)理；工程案例

中圖分類號U4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼A 文章編號2095-6363（2016）06-0207-02

1.強(qiáng)夯法加固機(jī)理

強(qiáng)夯法是為達(dá)到軟土地基承載力提升的目的，由相應(yīng)高度利用重錘自由下落對土層夯擊，確保地基快速固結(jié)的重要手段。在沖擊力影響下，夯錘能夠沖砌上部土體，進(jìn)而破壞土體結(jié)構(gòu)，以此形成夯坑，且動力擠壓附近土達(dá)到隆起目的。于非飽和土地基，沖擊力對地基土壓密施工過程等同于實(shí)驗室擊實(shí)實(shí)驗，具有顯著擠密效果。于飽和無粘性土而言，在沖擊力影響下，土體極易出現(xiàn)液化現(xiàn)象，相比爆破、振動密實(shí)過程，壓密過程具有一致性。于飽和粘性土地基而言，錘擊作用下，受損害的地基土體結(jié)構(gòu)一般位于夯擊點(diǎn)周圍，特定范圍內(nèi)將有超孔隙水壓力出現(xiàn)于地基土體內(nèi)，伴隨時間變化，將漸漸消除孔隙水壓力，以此固結(jié)地基土體、降低孔隙比及提升土體強(qiáng)度?，F(xiàn)階段，地基加固選取強(qiáng)夯法的主要分為3種加固機(jī)理，具體內(nèi)容有以下幾點(diǎn)。

第一，動力密實(shí)。動力密實(shí)一般用于多孔隙、粗顆粒、非飽和土強(qiáng)夯加固施工，也就是通過沖擊型動力荷載，降低土體內(nèi)孔隙，達(dá)到密實(shí)土體及地基土強(qiáng)度提升的目的。在夯實(shí)非飽和土環(huán)節(jié)，也就是擠出土內(nèi)空氣的環(huán)節(jié)，因土顆粒相對位移將產(chǎn)生夯實(shí)變形現(xiàn)象；第二，動力固結(jié)。通過動力固結(jié)原理可進(jìn)行細(xì)顆粒飽和土強(qiáng)夯加固。在土內(nèi)沖擊能量增加才能有巨大應(yīng)力波出現(xiàn)，進(jìn)而對土體原有結(jié)構(gòu)產(chǎn)生損壞，促使液化現(xiàn)象出現(xiàn)在土體一定位置且出現(xiàn)大量裂縫，以此達(dá)到排水通道增設(shè)，順利排出孔隙水，當(dāng)去除超孔隙水壓力后，才能達(dá)到固結(jié)土體的目的；第三，動力置換。整式置換與樁式置換為動力置換的主要類型，整式置換是指在淤泥內(nèi)通過強(qiáng)夯方式將碎石整個都納入，其功能與換土墊層基本一致。樁式置換是指在土體內(nèi)利用強(qiáng)夯方式填筑碎石，在軟土內(nèi)可間隔性地夯入一些碎石樁，進(jìn)而達(dá)到樁式碎石墩形成的目的。

2.工程案例

某高速公路工程合同段具有108 820m2強(qiáng)夯工作量，強(qiáng)夯樁號為HCK2+020-HCK2+780、HCK2+880-HCK3+980，1860m為其間距，6到7m為夯實(shí)深度，夯實(shí)地基土后需在0.8以上控制相對密度。一般分層進(jìn)行強(qiáng)夯施工，4m為各層厚度。并在2 000kN·M以上控制點(diǎn)夯夯擊能量。在500kN·M以上控制滿夯夯擊能量。選取點(diǎn)夯一滿夯的方式進(jìn)行強(qiáng)夯施工，5×5m作為夯點(diǎn)設(shè)置之間的距離，布設(shè)形式為梅花型。施工過程中，要求夯實(shí)質(zhì)量滿足施工標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，附近土體隆起高度則控制在10cm以下。

3.高速公路路基施工中強(qiáng)夯法施工流程

1）施工準(zhǔn)備。高速公路路基施工前期，需詳細(xì)勘察施工場地的具體情況，如地表附著物、地質(zhì)條件等，通過科學(xué)有效的方法處理各類影響施工質(zhì)量的因素。如強(qiáng)夯施工產(chǎn)生的振動往往會對附近建筑物等造成極大的影響，為避免此類問題出現(xiàn)，一般可設(shè)置多個監(jiān)測點(diǎn)，且通過減震溝開挖的方式進(jìn)行有效處理，除此之外，還需合理安設(shè)現(xiàn)場臨時防護(hù)措施、排水設(shè)施等；2）場地平整。在施工前期，機(jī)械設(shè)備進(jìn)場前應(yīng)先平整施工場地，一般選取推土機(jī)進(jìn)行場地平整作業(yè)，這樣才能有利于強(qiáng)夯施工。同時對夯擊后地面是否存有沉降問題進(jìn)行判斷，如存在該現(xiàn)象則應(yīng)做好測算工作。并在此基礎(chǔ)上充分結(jié)合夯擊現(xiàn)象，進(jìn)行地面高程確定；3）測量放樣。導(dǎo)線點(diǎn)、水準(zhǔn)點(diǎn)與加密點(diǎn)需在放樣施工前期進(jìn)行復(fù)測，根據(jù)一級導(dǎo)線精度規(guī)定進(jìn)行導(dǎo)線復(fù)測、加密，遵循四等水準(zhǔn)測量規(guī)定進(jìn)行高程點(diǎn)閉合后加密作業(yè)。選取全站儀進(jìn)行中線測量控制，選取極坐標(biāo)法進(jìn)行放樣施工，可將中樁、邊樁直接放出，路基施工前期與后期可分別進(jìn)行一次放樣，并檢查所有斷面尺寸確保其符合施工規(guī)定。放樣施工過程中每排樁的間距可定為10m，以此保證其具有平順的路基線形。同時選取自動安平水準(zhǔn)儀進(jìn)行原地面高程控制工具；4）碎石鋪設(shè)。如地表內(nèi)存有較為飽和的細(xì)顆粒土或地下水位較高，需向亞粘土表面鋪筑碎石層，一般在合理范圍內(nèi)進(jìn)行鋪設(shè)厚度控制，碎石鋪設(shè)才能對強(qiáng)夯機(jī)械壓力進(jìn)行充分承受，且能夠?qū)_擊波產(chǎn)生的上部土層松動現(xiàn)象進(jìn)行有效控制，且達(dá)到超靜水壓力作用有效去除的目的；5）試夯。在路基碾壓平整后需進(jìn)行附近片石盲溝排水溝設(shè)置，在該場地內(nèi)進(jìn)行試夯區(qū)選擇，一般200fTl2為其面積，以此對機(jī)械設(shè)備、夯擊能能否滿足施工規(guī)定進(jìn)行驗證，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行強(qiáng)夯處理方法的確定，選取梅花型作為夯點(diǎn)設(shè)置形式，5m為其間距，具體如圖1所示。16t為點(diǎn)夯夯錘重量，2.35m為其直徑，4.35m2為底面積，13.7m為夯錘最大落高，2 200kN·M為最大單點(diǎn)夯擊能。夯擊就位后放置需進(jìn)行平整場地選擇，保證機(jī)械施工運(yùn)行正常，點(diǎn)夯施工應(yīng)通過施工人員進(jìn)行夯錘起落施工指導(dǎo)，并做好安全施工標(biāo)志，如歪斜問題出現(xiàn)在落下夯錘后需進(jìn)行片石回填并做好夯錘調(diào)整，當(dāng)正常起落后向12m高度進(jìn)行落錘高度提升。按照試夯測量方式，進(jìn)行夯擊次數(shù)、沉降量關(guān)系曲線制作，確保實(shí)現(xiàn)最大土體豎向位移及最小橫向位移，并對各項技術(shù)參數(shù)加以確定，如夯錘落距、單點(diǎn)夯擊次數(shù)等。6）布設(shè)夯點(diǎn)。測量控制樁由業(yè)主提供，以此進(jìn)行路基縱橫方向控制線方位角準(zhǔn)確計算，工程坐標(biāo)縱橫軸和路基控制線處于平行狀態(tài)，且根據(jù)測量規(guī)定進(jìn)行工程坐標(biāo)設(shè)置，且根據(jù)測量復(fù)核制度做好復(fù)核工作。要求先將平面圖所有工程坐標(biāo)值進(jìn)行準(zhǔn)確計算，測量定位各點(diǎn)所用工具為全站儀，且將施工保護(hù)樁設(shè)置到路基外側(cè)。將C20混凝土（25cm）澆筑到控制樁進(jìn)行有效固定，并進(jìn)行圍欄設(shè)置，提升工程建設(shè)質(zhì)量；7）強(qiáng)夯施工。按照試夯獲取的參數(shù)進(jìn)行強(qiáng)夯施工，一般以跳躍式夯擊進(jìn)行點(diǎn)夯施工，盡可能確保完成第一遍強(qiáng)夯作業(yè)后進(jìn)行下次夯實(shí)施工，以此符合工期需求。要求在5am以下控制夯擊點(diǎn)誤差，將輔助裝置及自動脫鉤裝置等設(shè)置到強(qiáng)夯機(jī)起重臂桿位置，最大限度降低落錘過程中機(jī)架出現(xiàn)傾斜現(xiàn)象。2個排氣孔安設(shè)到夯擊錘，以此達(dá)到氣流通暢的目的，且為空氣在夯擊施工中有效排出提供便利。強(qiáng)夯施工環(huán)節(jié)，可通過水準(zhǔn)儀將夯擊點(diǎn)沉降量測量出來，測量過程中需在夯錘中心放置塔尺。如隆起現(xiàn)象出現(xiàn)于夯坑位置，隆起量需在夯點(diǎn)收錘進(jìn)行記錄、測量；8）滿夯施工。選取直徑3m的錘進(jìn)行滿夯施工，500kN·M為其夯擊能。滿夯根據(jù)錘印搭接1/3夯錘直徑，2擊為一次，如部位較差，需增加一遍滿夯作業(yè)，以此確保施工質(zhì)量。完成滿夯施工后，選取推土機(jī)進(jìn)行整平施工，隨后通過壓路機(jī)進(jìn)行施工。要求在93%以上控制壓實(shí)度，90%以上控制回填區(qū)壓實(shí)度；9）質(zhì)量控制要點(diǎn)。錘重與落距應(yīng)在開夯施工前進(jìn)行詳細(xì)檢查，以保證夯擊與施工規(guī)定相符。軸線控制點(diǎn)、主夯點(diǎn)位置放出，在20mm以內(nèi)控制軸線位置偏差，在150mm以內(nèi)控制夯點(diǎn)位置偏差，完成放線作業(yè)后，確保其質(zhì)量符合施工規(guī)定即可進(jìn)行強(qiáng)夯作業(yè)。

4.結(jié)論

綜上所述，隨著社會經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，大量新技術(shù)、新材料被廣泛地應(yīng)用到公路工程建設(shè)行業(yè)，進(jìn)而推動公路事業(yè)的快速發(fā)展。除此之外，在不斷提升工程建設(shè)力度的同時，還大大增加了工程建設(shè)的復(fù)雜程度，這種情況下要求必須不斷提升施工技術(shù)水平。強(qiáng)夯法施工技術(shù)作為高速公路路基施工的重要技術(shù)之一，只有提高施工技術(shù)水平、規(guī)范施工流程，才能將其功能充分發(fā)揮出來，才能實(shí)現(xiàn)公路工程經(jīng)濟(jì)效益最大化。