强夯法在道路高填方杂填土路基处理中的应用

闵建波 郭芮伶

【摘要】现今我国的道路施工填土处理过程中，一般是使用强夯法，对于道路路基的填土处理效果理想。本文结合工程案例来谈强夯法的路基处理应用，其中处理道路高填方杂土路基的技术参数，以及对处理效果进行检验。

【关键词】强夯法；高填方；路基处理

0.前言

在公用道路的建设进一步加大，设计工艺和技术手段不断提升的过程中，道路路基的沉降问题已经得到很好的解决，但在高填方杂填土的路段沉降不均匀的现象比较严重，道路不平稳引起的危险因素依然存在。在路基处理工艺中，强夯法是其中比较常见的，它的施工处理工期较短，费用成本较低。强夯法是法国某技术公司首先开发使用的，具体方法内容为将10-40吨重的锤子在距离地面8-40米处呈自由落体落下，对道路基槽形成一个短时间的冲击力量，这股力量可以在路基转化成为各种冲击波，让土方更加稳固，排水固结等，让土方颗粒处于更稳定的形态，从而完成对路基的加固。强夯法经常被用来加固碎石，砂土，杂填土，粘性土等各类地基土[1]，今天所要介绍的就是强夯法加固杂填土的具体方式。

1. 工程概述

在城市的施工道路工程，为城市主干道，其中某一路段原来是水塘，后被用作建筑填土，粘土的填土区，经测量，填土区的额杂填土平均厚度约为10米，最大的厚度为14米，使用时间大概为9年。对填土区现场进行多个点的土基回填模量检测，回弹模量范围在12.3-62.5MPa之间，并且分布十分不均匀，有小部分点的回弹模量少于20MPa，不能达到规范土基的标准要求。杂填土与自然沉降的土基相比，它的组成性状更为复杂，厚薄不一，厚实度也不均匀，它的地基强度不能直接用为工程地基填土，传统做法是将杂填土挖出，换成符合工程要求的土方，当时此法的造价很高，不适合在城市道路施工中使用。因此，经研究比较发现，使用强夯法来进行高填方杂填土的路基的处理，是兼具实用性和经济性的方法。

2. 强夯法的加固深度和夯击能选择

2.1加固深度

对高填方杂填土路基的处理，首先是要对该区域的加固深度进行估算，工程设计要求是提升该路段管线区域的道路地基承受能力，以及形变模量。为达到目标，具体的做法是将填杂土的一部分换填成1.6米的粘土，立即对该填土进行强夯处理，分析路基的工作区深度为3.6米，厚实度要求90%以上，为了安全考虑，加深的本来大于3.6米，这里取加固深度为4米。

2.2强夯击能的选择

强夯击能的选择可以对整个处理效果产生关键性的影响，其中，重锤的重量和离地距离是主要的影响因素。根据地基处理技术规范，以及得知4米深度下的单次夯击能，并由此来准确算出重锤的重量和离地距离，在施工经验中得出，重锤的重量和离地距离两者的数值越接近，道路路基的强夯效果越好。可以推断出，本工程使用的重锤的重量和离地距离，以及单次夯击能。其次，工程中使用锤的面积大小和锤产生的静压力大小也对强夯的效果有比较大的影响，并且这两个锤参数是成反比的，所以，要谨慎选择锤的面积，在确定了单次夯击能的情况下，使用锤的面积大小也可以确定，同时计算出锤的静压力大小。最后是平均夯击能的计算，主要由夯击点的夯击数，夯击遍数，以及夯点的分布，使用机械来确定。现今我国国内的强夯夯击次数一般为每遍五到十击，根据使用现场的情况，得出每遍夯击数为10击。夯击遍数的确定是根据施工要求以及施工工艺来确定，土方的压缩程度和容许沉降厚度可以得出夯击遍数，一般使用3遍强夯加上普通夯击，本工程使用的是两遍夯击，并且，第二次的夯击位置在第一次夯击点之间，夯击后，采用振动压路机将路基压实[2]。夯点的大小和重锤大小以及加固深度有关，夯点间距过小会使各个夯点之间相互影响，间距过大会让夯实点出现空挡，加固之后的路基并不均匀。在此次施工工程中，使用的是三角形的夯点布置，呈梅花形[3]。第一遍夯点间距为2米，第二次夯点在第一次夯点之间。施工机械设备使用的是履带式起重机10吨一台，20吨履带式起重机一台，落锤装置在起重机上使用。落锤的锤重量为11吨，底面的形状为正方形，面积大小为5平方米，最后一遍的夯实使用30吨的振动压路机。

3.填土效果

现在对城市的施工道路的主干道，进行强夯效果检测，为了确保土基处理效果，首先采用试夯区施工并检测，再对正式区进行施工并檢测。试夯区的面积大小为1020平方米，分成两个部分，正式的施工区为2800平方米左右，检测内容为地基承载力和压实度。

3.1试夯区效果

试夯区的检测分为三种检测方式，分别是载荷检测，压实度系数检测，触探原位测试。路基的负载检测主要是在试夯区进行多个点的负载实验，留下其中一个点最为取回弹模量，没有进行破坏性实验，其余点均被破坏。从测试结果可以得出每个点承载能力，大多数强夯点与原来的承载力相比有大幅度的提高，有1个点因为选点的位置不佳，存在积水，强夯的效果不理想。由此可发现，在正式区施工时，要注意现将积水路段的积水先排出，在进行强夯时才能有良好的效果。压实度检测是在试夯区中承载力测试良好的几个点中进行，先使用密度测试法，测出密度再来计算土基的压实度。最大密度使用重型的机械击实得出，测试深度为3.6米，测试的结果表明，所有测试点的压实度均大于90%[4]。触探原位测试，主要是应用重型的触探设备进行，探测深度为4米，检测出平均锤击数与负载试验对比，可以看出两者数据基本一致。

3.2正式区强夯效果

正式区的强夯效果检测主要是通过压实度检测以及触探原位测试。压实度的检测是选取其中规定的强夯点数，检测方式和试夯区一致，最后得出基本所有的点压实度均大于90%，强夯的效果十分满意，符合施工要求[5]。对于管线区的触探原位测试，是在该区域选择规定数量的触探点，进行原位测试，测试的深度为4米，算出平均锤击数量，以及地基最大允许承载力。

4.结语

随着我国的科学技术发展，道路施工建设进一步加大，在道路建设中，对于高填方杂填土的路基处理使用强夯法是非常有效的方式。它的加固处理效果十分理想，但是使用强夯法时会产生巨大的噪音，对周围居民的生活造成不小的影响，因此要谨慎的选择使用的区域和时间。在本文的工程案例中，使用强夯法处理高填土杂填土路基，道路土基的回弹数量，以及承载能力得到大幅度的提升，实现了工程设计的要求，节约了施工工程量，获得良好的工程效益。

【参考文献】

[1]郭飞.浅谈强夯法在城镇道路高填方路基处理中的应用[J].江西建材，2015，10：185-186.

[2]张瑞光.强夯法在高填方路基处理中的应用研究[J].科学之友，2012，05：82-83.

[3]陆明杰.强夯法在路基处理中的应用分析[J].江苏科技信息，2014，24：72+75.

[4]汪胜奇.强夯法在高填方路基施工中的应用[J].山西建筑，2014，15：153-154.

[5]梁森.强夯法处理填土路基的工程实践分析[J].现代装饰（理论），2011，05：157-158.