艾斯卡爾·木和塔爾

(新疆維吾爾自治區(qū)交通建設管理局項目執(zhí)行二處，新疆 烏魯木齊 830000)

公路軟基施工中強夯碎石墩復合地基的應用

艾斯卡爾·木和塔爾

(新疆維吾爾自治區(qū)交通建設管理局項目執(zhí)行二處，新疆 烏魯木齊 830000)

強夯碎石墩復合地基可以提高地基的承載力，減少地基變形問題。文章結合某公路施工建設項目，探討在高速公路施工中使用強夯碎石墩復合地基的設計要點以及施工技術，并評述了強夯碎石墩復合地基應用于具有較高塑性指數(shù)的高含水量軟土路基的可行性，以期對類似工程起到借鑒作用。

強夯碎石墩復合地基；軟土地基；高速公路；施工；應用

0 引言

強夯碎石墩復合地基是指在地基中使用強夯的方式將其排開，并在土體中夯擊入碎石和塊石等散體的材料，從而形成散體材料墩，這些散體材料墩和周圍的一些土體共同構成了強夯碎石墩復合地基[1]。該地基具有排水固結、置換增強和振實壓密的作用，將強夯碎石墩復合地基應用在公路施工中，可以很好地提高地基的承載力，減少地基變形問題，而且該地基在具有較高塑性指數(shù)的高含水量軟土路基中比較適合。本文將結合具體某公路施工建設項目，簡要探討在高速公路中使用強夯碎石墩復合地基的設計要點以及施工過程，希望能對類似工程起到借鑒作用。

1 工程概況

本工程為某高速公路施工建設項目，該公路依照雙向六車道進行設計，設計的行車速度控制在100 km/h以內，路基寬度達到60.5 m。該公路地處復雜多變地區(qū)，地勢較為不平整，具有較大變化的高度差。在施工之前，對該公路進行地質勘察得知，本工程場地內的軟土地基厚度較厚，主要是由濱海相沉積層、海陸交互相沉積層等組成，為了保證公路施工能夠符合施工承載力的標準要求，因此在處理軟土地基采取強夯碎石復合地基進行施工。

2 強夯碎石墩的設計要點

在本工程中使用強夯碎石墩進行設計時，需要對以下幾個設計的參數(shù)進行特別注意。

(1)夯錘。使用具有1 m直徑、2.5 m高度以及15 t重量的圓柱形異性錘。在夯擊的過程中使用該夯錘產生的是具有1.3～1.5 m直徑的圓形碎石墩截面。

(2)墩長。從勘察該公路的地質報告中可以得出，本工程具有8 m以內厚度的淤泥。所以根據設計要求，碎石墩的墩長需要能夠穿透淤泥層進入到臥持力層之中。

(3)夯擊能。依據設計的要求，需要將夯錘的單擊夯能控制在3 000～3 300 kN·m以內，所以本工程需要將夯錘的起吊高度控制在20～22 m以內[2]。

(4)墩位設計。碎石墩的間距需要控制在2.5 m 并按照正方形進行布置。

(5)塊石墊層。塊石墊層的厚度一般控制在0.5 m以內，塊石墊層的上部是一層0.5 m厚度的風化石渣層，所以塊石墊層總共具有1 m的厚度。

(6)強夯工作面填石。填石的厚度需要控制在2.5 m以上，工作面的填石料和喂石料一般是使用滿足良好級配、潔凈要求、80 cm以內的最大的粒徑、5%以內的含泥量的混合開山石料。

(7)夯擊次數(shù)。在進行夯擊的試驗階段，一般是將每一個墩位進行15擊以內的夯擊次數(shù)。依據試驗的結果將決定每一墩位20擊作為正式夯擊施工的擊數(shù)，并且需要符合以下兩個條件：總夯沉量控制為2倍的設計墩長；最后兩擊的夯沉量之和需要在30 cm以內。

(8)滿夯設計。在進行滿夯施工的過程中，一般是需要使用具有2.5 cm之間、15 t重量、1 000～1 500 kN·m夯擊能的夯錘，對每一個夯點夯擊2次，夯點的間距控制2.15 m以內，按照梅花的形狀進行設置。并且相鄰兩個夯點之間需要控制35 cm以內的搭接寬度。

3 強夯碎石墩的施工技術

3.1 主要施工機械

本工程的強夯碎石墩施工過程使用能夠吊起15～18 t重錘的50 t的履帶式工業(yè)起重機，該起重機最高能夠起吊24 m，并且配有自動脫鉤裝置和設有鋼絲繩，按照100 mm以內誤差來控制各個測點之間的高差。

3.2 施工技術要求

(1)本工程施工之前為了能夠將淤泥擠出，需要進行石料的鋪填。在拋填塊石時，需要按照路中心向路基兩邊的順序進行施工。按照凸字形狀來填筑整體。當在施工時發(fā)現(xiàn)淤泥有較為明顯的擠出，而且又對下一步的填石作業(yè)造成了一定的影響時，需要立刻挖除淤泥并網填塊石。

(2)在完成鋪填石料之后，為了保證鋪筑的石料能夠具有一定的密實度，需要立刻使用推土機進行推平碾壓作業(yè)[3]。在推平碾壓填石之后，需要測量填石層頂?shù)臉烁?。本工程施工中?0 m就需要設置一個斷面，每一個斷面則需要有3個測點。

(3)測定填石層的厚度的方法是地質雷達檢測法，并且需要按照一定的順序編號好每一個墩位，一般是將每一個墩位和墩位之間的誤差控制在100 mm以內。

(4)在進行強夯的施工中，一般是按照從道路中心向路基兩側的順序進行夯擊施工。為了避免在夯擊的過程中會影響到鄰近的碎石，不可以依次對于同一排的夯點進行夯擊，需要采取間隔跳打的方式。

(5)夯坑的喂石料不可以取自沒有進行夯擊的區(qū)域，只可以從已經完成夯擊施工的填石面進行均勻的挖取。

(6)當夯坑喂料之后，需要再次進行測放墩位施工，并將新的標志做好，一般情況下，是選取不受夯擊影響的區(qū)域來測放墩位。

(7)在施工強夯過程中，需要記錄好每個單點具體夯擊過程的相關數(shù)據。每進行一次夯擊，就需要使用水準儀測量一次夯擊點的夯沉量，在進行測量時，需要垂直放置塔尺。平均置換深度就是通過測量夯沉量來測量強夯區(qū)的平均夯沉量。

(8)在完成碎石墩點夯施工之后，需要再次進行滿夯一次，最后在平整場地，并且還需要測定場地的標高。每20 m的間隔就需要設置一個具有3個測點的測量斷面。

3.3 強夯碎石墩的質量檢驗

在完成強夯碎石墩復合地基之后，需要對其施工質量進行減壓施工[4]。本工程中使用地質雷達的檢驗儀器來檢驗碎石墩的施工質量，一般是需要對碎石墩的長度、形狀、著底情況等進行檢測。依據規(guī)范的要求，一般是需要對10%的總墩數(shù)進行檢測，每一個墩位需要設有8個測點，合格率需要>95%以上。假如合格率<95%，那就需要普查10×10 m方格，普查結果不滿足要求則需要進行補夯處理。

本工程采取靜載試驗和瑞利波檢測法來檢測強夯碎石墩復合地基的承載力。靜載試驗和瑞利波檢測需要檢測的數(shù)量一般是3個測點和2%的總墩數(shù)。合格率需要達到95%以上，如果合格率<95%，就需要對40×40 m方格內塊石墩進行補夯處理。表1是地基靜載試驗的結果表。從表1中可以看出，試驗強夯碎石墩來處理本工程的軟土地基問題，可以取得較為良好的效果，滿足施工工程的規(guī)范要求。

表1 地基靜載試驗結果表

4 結語

針對高塑性指數(shù)的軟土路基處理方案，強夯碎石墩復合地基是其中有效處理方法之一。通過結合某高速公路施工實例，鑒于該公路地基存在濱海相沉積層、海陸交互相沉積層，通過采取強夯碎石復合地基方案處理該項目軟土地基。從本工程實施效果表明，該處理方案針對于高含水量軟土路基是可行的，經處理后的路基承載力及其沉降量得到有效改善。

[1]崔相奎.強夯碎石墩復合地基在軟土路基處理中的應用[J].北方交通，2009(2)：47-49.

[2]黨旭東，許首森.強夯碎石墩在復合地基處理中的應用[J].科技信息，2012(6)：330.

[3]陳雄峰.強夯碎石墩復合地基在高速公路軟土路基中的應用[J].工程建設與設計，2010(8)：128-131.

[4]顧 綱.采用強夯碎石墩處理黔桂線車河站軟土地基[J].鐵道運營技術，2007(2)：37-40.

Application of Dynamic Compaction Gravel-pier Composite Foundation in Soft Foundation Construction of Highway

Asker·Muhtar

(Project Implementation Dept.II of Xinjiang Traffic Construction Administration，Urumqi，Xinjiang，830000)

The dynamic compaction gravel-pier composite foundation can improve the bearing capacity of foundation and reduce the foundation deformation.Combined with a highway construction project，this article discussed the key points and construction techniques of using the dynamic compaction gravel-pier composite foundation in expressway construction，and reviewed the application feasibility of dynamic compaction gravel-pier composite foundation in high water content soft-soil foundation with high plasticity index，hoping to play a reference role for similar projects.

Dynamic compaction gravel-pier composite foundation；Soft soil foundation；Expressway；Construction；Application

艾斯卡爾·木和塔爾(1988—)，工程師，研究方向：公路工程。

U416.1+

A

10.13282/j.cnki.wccst.2016.12.008

1673-4874(2016)12-0027-03

2016-10-22