劉建中

[摘 ?要]目前處理可軟弱地基的方法主要有強(qiáng)夯振沖碎石樁、砂樁等，而強(qiáng)夯法具有設(shè)備簡(jiǎn)單、施工便捷、適應(yīng)范圍廣、節(jié)省材料、降低投資、工期短等優(yōu)點(diǎn)，已被實(shí)踐證明是一種較好的、行之有效的地基處理方法，本文對(duì)強(qiáng)夯法處理軟土路基進(jìn)行了探討。

[關(guān)鍵詞]公路工程 ?軟土地基 ?軟土處理 ?強(qiáng)夯法

中圖分類(lèi)號(hào)：TU690 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）23-0214-01

一、強(qiáng)夯原理及適用范圍

軟土地基的孔隙比較大，含水量較高，承載力較低，在外部荷載特別是長(zhǎng)期荷載作用下，土的沉降變形較大，極易破壞其上路基的穩(wěn)定性并影響行車(chē)質(zhì)量。強(qiáng)夯原理在于通過(guò)重物夯擊對(duì)軟土施以強(qiáng)大的外部作用力，減小土的孔隙比，排除孔隙水，降低含水量;軟土在排水固結(jié)后結(jié)構(gòu)得到改善，承載力提高，承受外界荷載時(shí)土的沉降量較小，從而提高路基的穩(wěn)定性。強(qiáng)夯適用于含水量較高的粘性土、濕陷性黃土地基施工，此外還可用于碎石、砂土及人工填筑地基施工。我公司所施工的青島至蘭州公路（寧夏境）東山坡至毛家溝高速公路A5合同段，濕陷性黃土段落主要分布于渝河河谷階地，屬于隴西地區(qū)黃土，為馬蘭黃土、黃土狀粉土。該段主要為農(nóng)田地區(qū)，表層0-2.3m為粉土，土質(zhì)較均勻，下覆角礫層。本合同段非自重濕陷性黃土段落共長(zhǎng)6640m，其中采用重錘強(qiáng)夯法處理的段落共3002m，共計(jì)113573㎡。

二、確定施工參數(shù)

①機(jī)械設(shè)備的確定。強(qiáng)夯施工采用30t以上帶有自動(dòng)脫鉤裝置的履帶式起重機(jī)或其他專(zhuān)用設(shè)備。采用履帶式起重機(jī)時(shí)，在臂桿端部設(shè)置輔助門(mén)架或采取其他安全措施，防止落錘時(shí)機(jī)架傾覆。夯錘錘重及夯錘底面面積根據(jù)設(shè)計(jì)文件要求的單擊夯擊能確定。夯錘底面采用圓形，夯錘中對(duì)稱(chēng)設(shè)置若干個(gè)上下貫通的氣孔。自動(dòng)脫鉤采用開(kāi)鉤法或用付卷筒開(kāi)鉤。②夯錘落距確定。錘重按下式初步確定：影響深度=系數(shù)×（錘重×落距）×1/2，落距根據(jù)單擊夯擊能和錘重確定，③夯擊遍數(shù)的確定。夯擊遍數(shù)設(shè)計(jì)為3 遍，具體工程分主夯、副夯、滿(mǎn)夯3 種，以主、幅夯為主。一般第一遍隔一點(diǎn)跳夯，第二遍補(bǔ)第一遍空隙，第三遍為低能量滿(mǎn)夯全幅滿(mǎn)夯，達(dá)到錘印彼此搭接。④夯擊次數(shù)確定。強(qiáng)夯施工每一遍內(nèi)各個(gè)夯點(diǎn)的夯擊次數(shù)，嚴(yán)格按圖紙?jiān)O(shè)計(jì)夯擊次數(shù)，并同時(shí)滿(mǎn)足點(diǎn)夯的夯擊能量不小于2250kN·m，滿(mǎn)夯的夯擊能量不小于1200kN·m，夯坑周?chē)孛娌话l(fā)生過(guò)大的隆起，不因夯坑過(guò)深而使起錘困難，且以使土體豎向壓縮最大而側(cè)向位移最小為原則。每個(gè)夯擊點(diǎn)安排專(zhuān)人檢查和記錄擊數(shù)，保證強(qiáng)夯質(zhì)量。⑤夯擊點(diǎn)的布置，夯擊點(diǎn)布置與夯擊點(diǎn)位置可根據(jù)路基底平面形狀布置。⑥夯擊遍數(shù)間隔時(shí)間確定。具體間隔時(shí)間取決于土中超靜孔隙水壓力的消散時(shí)間。凡是產(chǎn)生超孔隙水壓力、夯坑周?chē)霈F(xiàn)較大隆起時(shí)，不能繼續(xù)夯擊，要等超孔隙水壓力大部分消散后，再夯下一遍。在一遍中若干夯擊次數(shù)后出現(xiàn)上述情況，也要遵循這一要求，停止夯擊，等超孔隙水壓力大部分消散后，再夯下一遍。具體間隔時(shí)間可根據(jù)工藝性試夯確定。施工時(shí)首先保證夯擊遍數(shù)間隔時(shí)間，并做詳細(xì)記錄，其次可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整施工流水順序，安排合理的流水節(jié)拍，力爭(zhēng)使各區(qū)段間達(dá)到連續(xù)夯擊，確保強(qiáng)夯質(zhì)量。

三、施工方法

定出控制軸線(xiàn)、強(qiáng)夯場(chǎng)地邊線(xiàn)，釘木樁或點(diǎn)白灰標(biāo)出主、副夯點(diǎn)位置，并測(cè)量場(chǎng)地高度，設(shè)水準(zhǔn)基點(diǎn)。分段進(jìn)行強(qiáng)夯，順序從邊緣夯向中央，一排一排夯，起重機(jī)直線(xiàn)行駛，從一邊向另一邊進(jìn)行。起重機(jī)就位，使夯錘對(duì)夯點(diǎn)位置。測(cè)量夯前錘頂高程，確保夯擊能。夯擊時(shí)應(yīng)按試驗(yàn)和設(shè)計(jì)確定的強(qiáng)夯參數(shù)進(jìn)行，起吊夯錘保持勻速，夯位應(yīng)準(zhǔn)確，不得高空長(zhǎng)時(shí)間停留，嚴(yán)禁急升猛降防錘脫落。待夯錘自由下落后，放下吊鉤、測(cè)量錘頂高程，若發(fā)現(xiàn)因坑底傾斜時(shí)，應(yīng)及時(shí)將坑底整平。

停止作業(yè)時(shí)，將夯錘落至地面。夯錘起吊后，臂桿和夯錘下及附近15m 范圍內(nèi)嚴(yán)禁站人。有建筑50m 范圍內(nèi)不宜采用強(qiáng)夯措施。強(qiáng)夯開(kāi)始時(shí)應(yīng)檢查是否處于中心，若有偏心時(shí)，應(yīng)采取在錘邊焊鋼板或增加混凝土等辦法使其平橫，防止夯錘傾斜。夯坑隨夯隨填，不過(guò)夜，以防積水，并視天氣情況變化而定。施工過(guò)程中，必須做好施工記錄，強(qiáng)夯過(guò)程中應(yīng)對(duì)各項(xiàng)參數(shù)及施工情況作好詳細(xì)質(zhì)量記錄。按設(shè)計(jì)規(guī)定次數(shù)及控制標(biāo)準(zhǔn)，完成各夯點(diǎn)的夯擊。點(diǎn)夯完成后用推土機(jī)整平場(chǎng)地，最后用低能量滿(mǎn)夯一遍。干燥天氣進(jìn)行強(qiáng)夯時(shí)宜灑水降塵。當(dāng)風(fēng)力大于5 級(jí)時(shí)，應(yīng)停止強(qiáng)夯作業(yè)，以防機(jī)械傾倒，保證安全。為防止飛石傷人，現(xiàn)場(chǎng)工作人員應(yīng)戴安全帽。在夯擊時(shí)，所有人員應(yīng)退出安全線(xiàn)以外，機(jī)械設(shè)備應(yīng)嚴(yán)格按照操作規(guī)范進(jìn)行操作。夯錘上應(yīng)設(shè)通氣孔，如遇堵塞，應(yīng)立即開(kāi)通，加強(qiáng)強(qiáng)夯施工過(guò)程的監(jiān)測(cè)，施工中應(yīng)有專(zhuān)人負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)工作。

四、技術(shù)措施

施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)設(shè)排水溝，以利地表積水及時(shí)排出場(chǎng)外，夯坑內(nèi)積水應(yīng)及時(shí)排出。根據(jù)勘察地質(zhì)報(bào)告表明場(chǎng)地內(nèi)填土絕大部分天然含水率較大，可能在施工過(guò)程中出現(xiàn)部分無(wú)法強(qiáng)夯區(qū)域，應(yīng)會(huì)同監(jiān)理、設(shè)計(jì)、建設(shè)單位及時(shí)采取措施處理。強(qiáng)夯應(yīng)分段施工，由邊向中，沿著地下水的排池方向施工，以免破壞天然排水通道的連續(xù)性形成“水囊”而造成的隱患。終夯條件：按設(shè)計(jì)要求最后兩擊平均夯沉量小于50mm。根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告提供的填土層天然含水率平均值，如果大大超過(guò)了最佳含水率，加之現(xiàn)在施工正是雨水較多的季節(jié)，因此對(duì)強(qiáng)夯施工質(zhì)量會(huì)有很大影響，而且工期要求緊，不能按有關(guān)規(guī)定進(jìn)行試夯;對(duì)于在施工過(guò)程中需建設(shè)、設(shè)計(jì)、監(jiān)理及施工各方加強(qiáng)聯(lián)系及時(shí)溝通，強(qiáng)夯完工后及時(shí)按規(guī)定進(jìn)行檢測(cè)，為設(shè)計(jì)提供可靠數(shù)據(jù)。

五、強(qiáng)夯質(zhì)量控制

按設(shè)計(jì)要求確定夯擊主、副點(diǎn)位置。夯擊時(shí)夯錘的氣孔要暢通，夯錘落地時(shí)應(yīng)基本水平。各夯點(diǎn)應(yīng)放線(xiàn)定位，夯完后檢查夯坑位置，發(fā)現(xiàn)偏差及漏夯應(yīng)及時(shí)糾正。強(qiáng)夯施工時(shí)應(yīng)對(duì)每一夯擊點(diǎn)的單夯夯擊能量、夯擊次數(shù)和每次夯沉量等進(jìn)行詳細(xì)記錄。各施工班組必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)文件確定的施工參數(shù)進(jìn)行施工，牢固樹(shù)立全局觀念，服從統(tǒng)一指揮按照質(zhì)量認(rèn)證質(zhì)量條例控制質(zhì)量。施工前認(rèn)真閱讀施工技術(shù)文件，并層層進(jìn)行技術(shù)交底，做到所有施工人員對(duì)設(shè)計(jì)要求、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、施工方案人人心中有數(shù)。每打一個(gè)夯點(diǎn)，記錄員應(yīng)對(duì)號(hào)進(jìn)行記錄，并在施工圖上圈記，避免錯(cuò)位和漏夯，發(fā)現(xiàn)偏差和漏夯時(shí)糾正。

強(qiáng)夯施工中根據(jù)場(chǎng)地地形考慮，排除地面水，排除方法采用以下方式：當(dāng)自然條件允許時(shí)，可結(jié)合推土，利用自然坡排除積水到場(chǎng)地下，該工程主要考慮采用此種方式排水。如自然條件不好，可在場(chǎng)外設(shè)排水溝，利用抽積水到排水溝排走。隨時(shí)自檢，發(fā)現(xiàn)不合格，馬上返工直到合格;落點(diǎn)平穩(wěn)，夯位準(zhǔn)確，如有錯(cuò)位填平再夯;滿(mǎn)夯須錘與錘相交1/3，如此反復(fù)，夯完后進(jìn)行場(chǎng)地平整及表面壓實(shí)。強(qiáng)夯下沉量控制采用鋼尺或水準(zhǔn)儀測(cè)標(biāo)高控制，最后兩擊平均夯沉量應(yīng)不大于50mm，夯坑周?chē)粦?yīng)有過(guò)大的隆起，發(fā)現(xiàn)有隆起時(shí)應(yīng)預(yù)壓或小能量夯擊。為防止強(qiáng)夯對(duì)臨近建筑物或先有管溝造成不利影響，須在臨近建筑物或先有管溝與強(qiáng)夯區(qū)之間開(kāi)挖防震溝予以預(yù)防。

結(jié)語(yǔ)：

強(qiáng)夯法處理軟土地基，施工操作簡(jiǎn)便，投入人力和設(shè)備資源少、施工速度快，對(duì)砂土液化地基的處理效果尤為良好，在公路施工中是相對(duì)理想的軟土地基處理方式。

參考文獻(xiàn)：

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