蔡小乎

（浙江數(shù)智交院科技股份有限公司，浙江 杭州 310030）

新形勢下，提高道路建設(shè)獲得了社會(huì)各界的廣泛關(guān)注，因此提高其相關(guān)的施工工藝已勢在必行。強(qiáng)夯法作為建筑施工行業(yè)普遍應(yīng)用的路基建設(shè)施工工藝，憑借其處理軟土的效率性，在加強(qiáng)地基強(qiáng)度、保證道路質(zhì)量方面發(fā)揮了重要作用。

1 強(qiáng)夯法對地基處理的作用

對于城市經(jīng)濟(jì)水平和未來發(fā)展而言，道路建設(shè)工程質(zhì)量至關(guān)重要，因此必須予以重視，推進(jìn)我國社會(huì)現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展進(jìn)程。地質(zhì)問題備受關(guān)注，道路路基建設(shè)時(shí)的軟土處理仍是施工過程的重難點(diǎn)問題。采用強(qiáng)夯法能夠?qū)Φ刭|(zhì)進(jìn)行加固并增加地基強(qiáng)度，減少因地質(zhì)問題而產(chǎn)生的負(fù)面影響。

在道路施工過程中，強(qiáng)夯法材耗少、流程簡單、使用設(shè)備多為常見設(shè)備，是理想的地基施工工藝。但是由于其原理具有一定的復(fù)雜性，且大多數(shù)現(xiàn)場施工人員普遍缺乏對于強(qiáng)夯法加固機(jī)制的專業(yè)理論認(rèn)知，因此當(dāng)前我國強(qiáng)夯法的實(shí)用技術(shù)水平始終停滯不前。

增強(qiáng)相關(guān)人員對于強(qiáng)夯法加固機(jī)制的理論認(rèn)識(shí)，已成為提高我國關(guān)于強(qiáng)夯法應(yīng)用水平的關(guān)鍵一環(huán)。在目前強(qiáng)夯法加固機(jī)制中，關(guān)于動(dòng)力固結(jié)部分有了新的解釋。與以往觀念理論相比，動(dòng)力固結(jié)提出了新的模型理論，其與傳統(tǒng)靜力固結(jié)模型對比具體如表1所示。

表1 動(dòng)力固結(jié)的應(yīng)用模型

動(dòng)力固結(jié)新模型理論指在使用強(qiáng)夯法的過程中，不斷錘擊能夠幫助加強(qiáng)地基強(qiáng)度[1]；在施工過程中除了錘擊能夠幫助強(qiáng)化土壤之外，水和土壤顆粒之間會(huì)產(chǎn)生相互作用的壓力[2]。這種壓力的形成能夠在一定程度上改變地質(zhì)結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生微小裂縫的同時(shí)改變滲透性。強(qiáng)夯法產(chǎn)生的巨大沖擊力能夠幫助土壤和水產(chǎn)生聯(lián)結(jié)，兩者之間的氣體排出增大了彼此壓力使得土壤結(jié)構(gòu)緊密、強(qiáng)度增大。

2 強(qiáng)夯法處理地基的施工優(yōu)點(diǎn)

道路路基設(shè)計(jì)工作中，強(qiáng)夯法能夠被廣泛應(yīng)用于路基建設(shè)過程中，除了其能夠取得加固土壤的作用效果外，還對多種地質(zhì)類型道路建設(shè)具有適應(yīng)性，并且能夠在實(shí)際應(yīng)用中能夠根據(jù)具體施工目的進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整和改進(jìn)，以進(jìn)一步提高道路路基施工質(zhì)量。

2.1 輔助粉碎大型原材料或施工垃圾

此外，強(qiáng)夯法可以在粉碎大型原材料或施工垃圾過程中起到輔助作用。

在輔助處理施工垃圾方面，強(qiáng)夯法優(yōu)勢突出且操作空間大，不但有效利用了施工垃圾，而且將施工垃圾實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用，符合新時(shí)代的綠色環(huán)保理念，可以輔助粉碎大型原料或施工垃圾。

（1）對填料粒徑要求不嚴(yán)，使用范圍廣，在使用強(qiáng)夯法進(jìn)行夯實(shí)后，已成為施工骨料的施工垃圾基本都被擊碎，并與周圍的土結(jié)合一體。

（2）在大面積、大塊石高填方（如開山填谷、開山填海、機(jī)場和道路工程等）地基運(yùn)用上體現(xiàn)出了更大的貼合性。在這些地區(qū)使用強(qiáng)夯法，可以使填料與原地面結(jié)合得更緊密，能夠有效處理和利用施工垃圾，減少資源占用和環(huán)境危害，能夠降低或減少土石方的添加比例，有效降低工程成本。

2.2 保障后期施工安全

強(qiáng)夯法在施工過程中產(chǎn)生的巨大錘擊力能夠顯著提高地基強(qiáng)度，在保證了地基質(zhì)量的同時(shí)也提高了土層密度。對于地基質(zhì)量而言，意味著后期施工的安全性，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了施工土層的均勻化，降低了土地濕陷的風(fēng)險(xiǎn)。強(qiáng)夯法的應(yīng)用相比其他地基處理方法而言，對材料和機(jī)電設(shè)備的要求較低，對施工人員的操作水平要求也更簡單。以更低的施工成本實(shí)現(xiàn)更好的施工效果，使得強(qiáng)夯法能夠廣泛應(yīng)用于各類建筑工程項(xiàng)目當(dāng)中。

3 強(qiáng)夯法在道路路基設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用

3.1 增加地基深度

在進(jìn)行道路路基設(shè)計(jì)工作中，強(qiáng)夯法作為應(yīng)用范圍非常廣泛的一種地基處理方式，需要考慮強(qiáng)夯法種種作用效果。除了加固土壤顆粒聯(lián)結(jié)密度之外，強(qiáng)夯法施工過程中產(chǎn)生的巨大沖擊力量也可以幫助增加地基深度。對于道路路基建設(shè)而言，加深地基深度能夠有效地幫助提高路基安全質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)道路建設(shè)的高穩(wěn)定性。其作用效果對于粉土和黃土等黏性土質(zhì)尤為顯著，采用強(qiáng)夯法能夠通過簡單的施工操作同時(shí)實(shí)現(xiàn)增大土層強(qiáng)度和加深地基深度兩個(gè)施工效果，不僅施工操作簡單，對于施工人員的技術(shù)水平要求較低，同時(shí)也能降低不必要的材料消耗。

強(qiáng)夯法的有效加固深度如表2所示。

表2 強(qiáng)夯法的有效加固深度

3.2 強(qiáng)夯夯擊

在道路建設(shè)過程中應(yīng)用強(qiáng)夯法能夠降低操作難度，但在具體施工過程中仍然要遵循規(guī)范施工操作。強(qiáng)夯法由于在施工中會(huì)產(chǎn)生巨大的沖擊力，因此操作時(shí)務(wù)必要注意施工順序。對土地的夯擊不能是亂序，應(yīng)遵循施工規(guī)則，從深到淺。著重針對深層土質(zhì)，由深到淺、由里及表，才能實(shí)現(xiàn)地基的強(qiáng)度加固；對表層土質(zhì)進(jìn)行加強(qiáng)需要應(yīng)用推土機(jī)進(jìn)行壓實(shí)處理。

底層地基經(jīng)過巨大沖擊力的夯擊之后，土壤顆粒之間的聯(lián)結(jié)變得更緊密，不易產(chǎn)生空隙。強(qiáng)度增加的同時(shí)能夠產(chǎn)生更好的支持力度，減少對表層道路路基產(chǎn)生的影響。而表層土壤的夯實(shí)有推土機(jī)完成，因此土質(zhì)相對更為松散一些。強(qiáng)夯法雖然操作較為簡單，但在施工過程中仍有一些細(xì)節(jié)處理需要注意。

夯擊過的土地雖然已經(jīng)產(chǎn)生了較強(qiáng)的內(nèi)部壓力，但在施工過程中仍要注意后續(xù)工序中產(chǎn)生的夯擊力度對其產(chǎn)生的影響，盡量避免對已經(jīng)處理過的路基造成縫隙、降低施工質(zhì)量。因此通常在強(qiáng)夯法地基處理過程的最后，需要以低能量對整體路基進(jìn)行滿夯。

根據(jù)土地結(jié)構(gòu)和土質(zhì)的不同，采用強(qiáng)夯法時(shí)需要注意的施工細(xì)節(jié)也有所不同。針對砂土等松散土質(zhì)進(jìn)行強(qiáng)夯法施工時(shí)，應(yīng)當(dāng)格外注意地基的沉降問題。由于土質(zhì)本身的屬性影響，在進(jìn)行地基夯實(shí)的過程中容易出現(xiàn)形變現(xiàn)象。這一問題導(dǎo)致了道路路基工程質(zhì)量的嚴(yán)重下降，不僅會(huì)影響表層土，也會(huì)對持力層造成影響，使得地基質(zhì)量出現(xiàn)變化，發(fā)生下沉現(xiàn)象。應(yīng)結(jié)合工程的實(shí)際情況進(jìn)行具體分析，根據(jù)不同的土質(zhì)采用不同型號(hào)大小的夯錘，降低強(qiáng)夯難度，保證路基工程質(zhì)量[3-5]。

3.3 夯擊點(diǎn)位置選擇

對路基處理采用強(qiáng)夯法一般適用于大型道路建設(shè)，大型道路建設(shè)中需要進(jìn)行施工作業(yè)的地基面積較大，施工任務(wù)量繁重，強(qiáng)夯法能夠快速有效地進(jìn)行施工處理。因此，在選擇夯擊點(diǎn)時(shí)需要采用科學(xué)合理的計(jì)算方法，根據(jù)施工規(guī)劃和施工設(shè)計(jì)進(jìn)行綜合分析。夯擊點(diǎn)的選擇主要以等邊三角形的方式進(jìn)行布局設(shè)計(jì)。不同的道路工程項(xiàng)目也會(huì)相應(yīng)受到土質(zhì)、地況等因素的影響，夯擊點(diǎn)的選擇不是一成不變的。應(yīng)確定具體的夯擊點(diǎn)位置，對夯擊點(diǎn)之間的距離進(jìn)行調(diào)整。

受土地類型和地況的影響，夯擊點(diǎn)間距需要根據(jù)具體的項(xiàng)目工程參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。夯擊點(diǎn)之間的距離要求需要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整和改進(jìn)，對于部分項(xiàng)目而言，夯擊點(diǎn)越近意味著施工重點(diǎn)越近。當(dāng)夯擊點(diǎn)之間的距離近到一定程度時(shí)會(huì)導(dǎo)致整體工程中夯擊點(diǎn)分布密集，影響對淺層地基的夯擊效果。在強(qiáng)夯法應(yīng)用較為廣泛的軟土地道路路基工程中，針對夯擊點(diǎn)的布置有通用的間距參數(shù)，以夯錘的直徑大小為參考標(biāo)準(zhǔn)，夯擊間距大概是其大小的三倍左右。

進(jìn)行夯擊施工時(shí)，施工中產(chǎn)生的壓力會(huì)對路基中的土壤結(jié)構(gòu)持續(xù)產(chǎn)生影響，使得土壤顆粒和孔隙水之間產(chǎn)生的壓力大小發(fā)生變化，最終會(huì)影響施工結(jié)束后的土層變化，影響路基強(qiáng)度。因此夯擊施工過程不僅要關(guān)注夯擊點(diǎn)，還要注意施工過程中土層產(chǎn)生的變化。針對路基變化適當(dāng)對施工周期進(jìn)行調(diào)整，為路基中土壤壓力轉(zhuǎn)換提供緩解。

4 結(jié)語

綜上所述，強(qiáng)夯法在道路路基設(shè)計(jì)工作中具有重要的影響和作用。相比其他地基處理方法而言，不論是施工操作還是施工效果，強(qiáng)夯法都有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)和屬性。但是對于強(qiáng)夯法的實(shí)際使用也需要結(jié)合具體工程項(xiàng)目情況進(jìn)行分析，對合適的土質(zhì)采用適合的施工方法才能實(shí)現(xiàn)預(yù)期效果。因此，為了更好地實(shí)現(xiàn)道路路基施工，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對強(qiáng)夯法的了解，保證施工處理技術(shù)，才能真正實(shí)現(xiàn)高水平的道路路基設(shè)計(jì)。