软基处理强夯施工工艺及原理解析

2012-10-26武斌周峰

中国科技信息 2012年7期

关键词：夯点夯法施工工艺

武斌周峰

1，聊城市公路工程总公司第一工程处，山东聊城；2，聊城市公路工程总公司第二工程处，山东聊城

软基处理强夯施工工艺及原理解析

武斌1周峰2

1，聊城市公路工程总公司第一工程处，山东聊城；2，聊城市公路工程总公司第二工程处，山东聊城

强夯法，又称动力固结法或动力压实法。强夯法加固效果显著、适用土类广、设备简单、施工方便、节省劳力、施工期短、节约材料、施工文明和施工费用低等优点，目前已有几十个国家、成千上万的工程项目采用此方法处理地基。本文结合高临高速路的具体情况论述了强夯施工工艺。

强夯；施工；工艺

高临高速临清段位于鲁西黄河冲击平原地区，土质为低液限粉土、黏质砂土，地下水位较浅，埋深2～30m左右。由于特殊的地质条件，在已建成的公路中，桥头跳车现象比较普遍。为加速桥头路基沉降、增加行车的舒适性，对所有结构物的桥头处进行强夯处理。

1 强夯加固机理

1.1 动力夯实

在非饱和土，特别是孔隙多、颗粒粗大的土中，巨大的夯击能量产生的冲击波和动应力在土中传播，使颗粒破碎或使颗粒产生的冲击波和动应力在土中传播，使颗粒破碎或使颗粒产生瞬间的相对运动，从而孔隙中气泡迅速排出或压缩，孔隙体积减小，形成较密实的结构。

1.2 动力固结

强夯法处理饱和黏性土时，巨大的冲击能量在土中产生很大的应力波，破坏土体原有的结构，使土体局部发生液化，产生很多裂隙，增加排水通道，使孔隙水顺利溢出，待超孔隙水压力消散后，土体固结。由于软土的触变性，强度得以提高，这就是动力固结。

1.3 对透水性极低的饱和软土，强夯使土的结构破坏，但难以使孔隙水压力迅速消散，夯坑周围土体隆起，土的体积无明显减小，因为这种土的强夯效果不佳，甚至会形成橡皮土。单击能量大小和土的透水性高低，可能是影响饱和软土强夯加固效果的主要因素。有人认为，可在土中设置袋装沙井等来改善土的透水性，然后进行强夯。此时加固机理类似于动力固结，也可以采用动力置换。动力置换分为整式置换和桩式置换。前者是采用强夯法将碎石整体挤淤，其作用机理类似于换土垫层；后者是通过强夯将碎石填筑土体中，形成桩式（或墩式）的碎石墩（或桩），其作用机理类似碎石桩，主要靠碎石内摩擦角和墩间土的侧限来维持桩体平衡，并与墩间土共同作用。对橡皮土也可以如此。

2 强夯加固的时效特征

强夯后，土的结构被破坏，强度几乎降为零，随着孔隙水压力的消散，土的抗剪强度和变形模量都有很大的提高。这是由于土颗粒间紧密接触以及新的结合水膜逐渐固定。即使在一般孔隙水压力完全消散后，土的抗剪强度也会提高。资料表明，夯击后6个月测得的土的抗剪强度比1个月时增长20%～30%，变形模量增长30%～50%，因此，结合水固定的过程可能会延续几个月。而在此触变恢复期间，土的变形（沉降）却是很小。由于强夯的时间效应，质量检验应在夯后1个月进行，否则得出的指标会偏小。3强夯在施工中的应用

3.1 强夯施工应根据现场实际情况进行试夯，然后确定强夯处理的施工工艺和参数。强夯法的有效加固深度应根据现场试夯或当地经验确定。在缺少资料或经验时可按下表预估。