强夯法在高速公路路基施工中的应用陈桂顺

强夯法在高速公路路基施工中的应用陈桂顺

陈桂顺

关键词：强夯法；高速公路路基；路基施工强夯法的原理

高速公路路基施工采用强夯法主要是为了让整个地基结构更加密实，进而达到提升承载力，满足车辆通行需求的目的。采用强夯法进行地基加固能够有效地提高加固效率，保证施工的安全性，避免因突发事故而延长工期。与预制桩等其他路基加固方法相比，强夯法对材料的消耗更少，噪音也更小。强夯法的加固过程是：将质量较大的重锤从高处落下，对土地进行动力夯击，从而使土地强制压密，从而提高强度。归纳起来，整个强夯实施过程主要运用了以下三种原理：动力固结原理、密实原理以及动力置换原理。动力固结原理即对饱和土进行压缩，分解土层内的有机物，让整体体积变小，土层紧密，最终提高压实效果。动力置换原理有两种形式，一种为整体式置换，即利用强夯的巨大力量，将碎石压入淤泥中，加固地基；外一种是桩式置换，利用强夯将碎石全部压入一整片土体之中，并且在不断夯击的过程中，碎石开始进入软土之中，形成碎石柱与碎石墩，从而保护地基。

2强夯法施工工艺

（1）前期准备工作在采用强夯法进行加固之前，需要对施工现场进行实地考察，平整场地，以方便施工。在正式施工开始之前，还需要在小范围区域内进行试验，对夯实高度以及沉降进行测量和记录，为后续的施工提供依据。

（2）施工现场处理和布置

由于强夯法操作必须连贯，所以需要提前做好施工现场布置，避免在施工过程中发现问题而导致施工暂停。例如，如果施工场地地下水位较高，土体为饱和黏土，这个时候进行强夯法施工容易导致夯锤黏土，需要中途清理，而且夯实效果也不佳。因此需要对施工现场进行处理和布置，在夯实区域撒上厚度在0.2m左右的砂石，以减少夯锤的负压力，提升夯实效果。

（3）操作注意事项

进行强夯法施工时，为了在提高施工质量的同时避免出现安全问题问题，需要注意以下几点。①对施工现场进行整理。在夯实之前，需要对夯实区域进行整理并详细地规划，确定好夯击的位置。在夯击区域周围不能放置影响夯击的机械设备。确保机械设备的操作人员技术娴熟，有丰富的工作经验，避免发生安全事故。②测量夯锤标高。夯锤的标高往往决定着夯击的次数，所以必须测量夯锤标高，计算、控制好夯击的次数，确保夯实的质量。一般来说，在首次夯击之后，需要暂停施工，对施工区域的土进行推平处理，然后测量路基标高。如果中途出现积水，需要及时处理，建立排水槽将积水排除之后才可以继续夯击。③夯击间隔。在首次夯击之后，要隔一段时间再进行二次夯击。这是为了留出一定的时间以便确认前次夯击达到了施工目标，并且便于检查。如果在检查过程中发现异常，要停止施工并进行调查，找到原因并解决之后方可继续施工[2]。

3强夯法在高速公路路基施工中的应用

3.1工程概况

河北省某高速公路路基施工项目，总里程为183.34㎞，地质为湿陷性黄土。由于湿陷性黄土对施工影响较大，所以在施工之前应该对其进行处理，以免沉降过大。该项目选用强夯法进行施工。

3.2施工准备

3.2.1夯点布置

在使用强夯法之前，需要计算出夯实力度，以保证施工指标满足实际需要。需要注意的是，满夯的夯点采用的是梅花形布置，需要保证每一个夯点的位置都符合工程要求，不能为方便操作或者其他原因改变夯点位置。在进行最后两次夯击时，需要检查夯点，测量沉降量以及土地隆起高度。一般来说，沉降量之差应该在5cm以上。最后，通过压实度来检验夯实效果，一般来说压实度在94%以上为合格。

3.2.2施工器械选择

（1）起重机械。一般是根据工程量以及周围环境选择起重机械，需要考虑的因素有夯锤以及起重高度。在本项目施工中，选用的是W501型履带起重机。（2）夯锤。夯锤的选择主要是根据所需要的夯实效果。本工程选用的是钢锤，接触面为圆形，并且在夯锤上设置了4个气孔，以提高夯实效果。（3）锚系设备。选用门夹。（4）其他设备。例如推土机、电焊等通用设备。

3.2.3施工准备工作

（1）强夯法施工要求夯区平整，无杂物。所以，施工之前需要对施工现场进行清理，清除杂物与腐殖土。土层的清理厚度至少为30cm，这样才能够保证夯实质量。对于一些管道或者线路，能迁移的最好迁移，如果不能迁移，那么也应该尽量保护，以免造成不必要的损失。（2）土工试验的主要的目的是检测土体的均匀度，取样分析应间隔50～100m，多次取样之后，计算出含水量以及干密度，这是后续评价夯实效果的重要数据。（3）强夯施工之前需要注意对周围的环境和线路进行保护。当夯能在2000kN·m以下时，需要控制好强夯施工范围与障碍物之间的距离，一般应在10m以上。

3.2.4强夯施工技术的实施

（1）试夯。在进行大范围的夯实施工之前，应该选择至少500m2的试验区域进行试夯。夯点采用梅花形布置，夯能为2000kN·m，夯锤重15t，直径为2.3m，底面积为4.155m2，落高最高为14.7m。（2）夯点和行距布置。在施工之前应按照设计方案布置夯点，并及时记录，这些参数能够为后续的施工提供参考[3]。（3）虚铺厚度设定。确定虚铺厚度时需要考虑的因素比较多，尤其是路床顶面的距离需要着重考虑。一般来说，当路床顶部在2m以下时，虚铺厚度在1.5m以下。（4）粒径控制。在本次工程中，通过爆破的手段收集泥岩作为填充材料。一般来说，粒径不大于压实厚度的50%为合格。如果材料不合格，将进行破碎处理。（5）强夯顺序。本工程采用分段施工的模式。一般来说，强夯施工应该从路基两侧向中间进行，起重机保持直行状态，在每次夯实结束之后，都需要进行推平处理，然后放线定位，确定各项指标合格之后再继续施工。（6）强夯的遍数。强夯的遍数是通过夯沉压缩量以及沉降条件等参数计算得出。需要注意的是，在实际操作过程中，土粒粒径越小，需增加的厚度就越大，此时应增加强夯遍数，以提高路基的质量。

4结语

综上所述，强夯法在公路路基施工中应用广泛，并且效果良好。但是对于一些特殊情况需要进行特殊处理。只有保持一丝不苟的态度，具体问题具体分析，才能够保证强夯技术的优势得到最好的发挥，保证工程质量满足要求。

参考文献：

[1]高廉.强夯法的加固机理及其在某高速公路中的应用[J].黑龙江交通科技，2011（9）：127-128.

[2]张锡国.强夯加固山区高填土地基的工程实例研究[J].山西建筑，2010（16）：62-63.

[3]马松根.强夯法在绍兴袍江道路中的应用[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2009（2）：67.