论强夯法在济邵高速公路路基施工中的应用

贾向磊　王新合　孙利凯

摘 要：强夯指的是为提高软弱地基的承载力，用重锤自一定高度下落夯击土层使地基迅速固结的方法。利用起吊设备，将10～25吨的重锤提升至10～25米高处使其自由下落，依靠强大的夯击能和冲击波作用夯实土层。强夯法主要用于砂性土、非饱和粘性土与杂填土地基。对非饱和的粘性土地基，一般采用连续夯击或分遍间歇夯击的方法；并根据工程需要通过现场试验以确定夯实次数和有效夯实深度。现有经验表明：在100～200吨米夯实能量下，一般可获得3～6米的有效夯实深度。结合工程实例介绍了高速公路路基填筑施工中强夯法的施工工艺、施工设计及强夯质量控制要点。

关键词：强夯；路基填筑；应用

1 强夯法的施工工艺

1.1 强夯施工工艺流程

强夯前路基质量检测(压实度、触探)→强夯夯点放线→强夯→强夯后路基质量检测(压实度、触探、夯沉量)。

1.2 强夯施工机具

起重机械：根据工程所用的夯锤和起重高度来选用起重机的型号；起重力应大于夯锤质量的3～4倍，起重高度一般在10～25m之间。本次强夯中选择W1001履带式起重机，其具有稳定性好，行走方便等优点。

锚系设备(门架)：由横梁和2个支腿组成，支腿的结构形式为格构式，门架上部横梁中心铰接于吊杆顶部。

脱钩装置：由带拉杆的吊钩和滑轮组成，配上牵引钢丝绳，当夯锤升到规定高度时能自动脱钩。

夯锤：夯锤的选择是根据地质情况、设计要求和强夯能级决定。本次强夯中夯锤重为120kN，设4个上下贯通通气孔，以便减少起吊夯锤时的吸力及夯锤落地前瞬时气垫的上托力，从而减少能量的损失。锤底形状为圆形，底面直径为2m。

推土机：是强夯法必不可少的辅助机械，作为场地整平压实之用。

1.3 强夯法施工步骤

现场强夯施工按以下步骤进行：

(1)清理并平整场地，测量路基在夯击前的路基承载力和压实度。(2)放线并标出夯点的位置，测量强夯前场地平均高程；(3)设备就位，使夯锤对准夯点位置，测量夯前锤顶高程；(4)将夯锤吊起到预定高度(夯锤提升高度由锤质量和强夯级别确定)，待夯锤脱钩自由下落后，测量夯后锤顶高程；(5)重复步骤(4)，按设计规定的夯击次数及控制标准完成一个夯点的夯击；(6)用推土机推平夯坑，并测量场地高程；(7)待夯击完成后进行强夯效果的检测；

2 强夯法施工设计

2.1 全部新填土路基

方法：采用点夯法进行夯击；

夯击范围：对填土厚度超过10m的高填方路基段均进行强夯加固；

夯击能及落距：点夯夯击能为1200kNm，夯锤落距H=10.0m，夯锤直径D=2.0m；

夯击点间距：夯击间距取3.5m，点位布置采用3.5m×3.5m的方格网，如图1所示。强夯采用隔点不隔行进行施工，路基边角处适当调整，夯点距路边线为1m左右；

夯击击数：单点夯击3锤(注：当该点的夯沉量小于25cm时，该点的夯击完成；当该点夯沉量大于或等于25cm时，该点再夯击一锤)。

加固深度：有效加固深度为5.5m。对于超过10.0m的填土路基，填土厚度每递增5.5m进行一次强夯，当达到-0.8m的填土层面时做最后一次强夯。

2.2 半填半挖路基

方法：采用点夯法进行夯击；

强夯范围：(1)半填半挖路基最深填土高度小于5m时，不进行强夯。

(2)半填半挖路基最深填土高度大于5时，进行强夯。

(3)具体强夯范围见图2和图3。

夯击能及落距：对于填土厚度大于5m的填方路基部分，夯击能及落距同“全部新填土路基”，对于填土厚度小于5m的填方路基区域，点夯夯击能采用720kN·m，夯锤落距H=6.0，夯锤直径D=2.0m。

夯击点间距：夯击间距取3.5m，点位布置采用3.5m×3.5m的方格网，其布点方法如图1所示。强夯采用隔点不隔行进行施工，路基边角处适当调整，夯点距路基边线为1m左右；

夯击击数：单点夯击3锤。

加固深度：当夯击能为720kNm时，有效加固深度为3.5m。当夯击能为1200kNm时，有效加固深度为5.5m。

2.3 涵洞路段

对于有涵洞的路段，若涵洞的基础处于新填土路基之上，则涵洞的基底在修建涵洞之前一定要进行强夯加固，与基底同标高的路基作为一个强夯工作面，其夯击能量为1200kNm，夯点间距、落距、有效加固深度等参数同全部填方路基的强夯实施规程；若涵洞在天然地基上修建，则在强夯时，夯点距离涵洞的最小安全距离不能小于6.0m，即距离涵洞外围轮廓线6.0m内不能进行布点强夯。

3 强夯质量控制要点

(1)开夯前检测锤质量和落距，以确保夯击能符合设计要求；(2)施放轴线控制点和主夯点位置，轴线位置误差不大于20mm；夯点位置误差不大于150mm，放线完毕及时上报，经复核后再进行强夯施工；(3)在夯击前，对夯点放线重新进行复核，按夯锤直径大小，在夯点位置用白灰划圈，以便夯锤中心对准夯点位置；夯锤中心与夯点中心的偏差不得大于150 ；(4)夯完后检查夯坑位置，发现偏差或漏夯及时纠正；若发现因坑底倾斜而造成夯锤歪斜时，及时将坑底填平后再夯；夯坑内夯锤倾斜差不得大于D/5，(D为锤的直径)；(5)每夯一击(或按规定击数)用水准仪测量夯沉量后再起锤；(6)按设计要求检查每个夯点的夯击次数；(7)施工过程中对各项参数及施工情况进行详细记录；(8)夯坑内有积水时，及时排除，并间隔一定时间后回填再夯；(9)若有大面积地下水上涌现象时，应辅助回填抛石，然后再继续夯击或采用其他方法辅助完成；(10)如回填表土湿度过大，应风干一段时间后再夯击施工，以免形成“橡皮土”，而影响加固效果。

参考文献

[1]杨明.强夯地基机理及其在高速公路中的应用 [J].中外公路，2001，04.

[2]赵文斌.强夯法处理机场场道湿陷性黄土地基 [J].施工技术，2001，09.

作者简介：郭元兵(1977-)，男，湖北十堰人，广西师范大学教育科学学院硕士研究生，研究方向为教育国别比较研究。

戴家毅(1972-)，女，广西贵港人，广西师范大学国际文化教育学院讲师，广西师范大学教育科学学院硕士研究生，研究方向为中外教育比较。