强夯法在公路软土地基处理中的应用

刘虎 华俊锋

【摘要】结合工程实例介绍了强夯法施工工艺在以沙、湿陷性黄土等回填土路基在填海公路中的应用，并对其应用中的质量控制进行阐述。

【关键词】强夯施工法；公路工程；软土地基；处理技术

强夯法【dynamic consolidation】【Heavy Tamping】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。

强夯称动力固结法，利用起吊设备，将10～40吨的重锤提升至10～40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。

这是在重锤夯实法基础上发展起来的，而其加固机理又与它不一样，这是一种地基处理的新方法。

强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与黏性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基。对高饱和度的粉土与黏性土等地基，当采用在夯坑内回填块石、碎石或其他粗颗粒材料进行强夯置换时，应通过现场试验确定其适用性。

1.工程简介

贵黔高速公路第二合同段位于贵州省清镇市百花湖乡，路线起点位于石场凹村，终点位于温水村，路线里程桩号为K7+000～K14+350，全长7.35km。设计采用双向四车道高速公路标准建设，设计时速为100km/h，路基宽度26米。行车道路面横坡采用2%，土路肩横坡采用4%；超高旋转轴为中央分隔帶外侧边缘，采用线性过渡的超过方式。路基设计洪水频率为1/100。汽车荷载等级为公路-Ⅰ级。标段内YK14+152-YK14+223段为高填路基，长71米，基础底有一部分软土。为减小工后沉降，路基填筑时需采取采用强夯补强，间隔4m。强夯试验段为强夯补强的第一层，桩号YK14+170-YK14+200，补强面积约1000㎡。

本文简要介绍和分析了强夯施工法在公路工程软土地基应用中的处理技术与质量控制措施。

2.软土地基处理施工中的控制原则

公路工程建设过程中，无论从管理角度还是从经济角度，软土地基的处理施工都应该遵循防治结合，且以预防为主的原则，即坚持预防性控制，并在出现病害时及时修补。施工控制分预防性控制和修复性控制两种，预防性控制旨在保护路基路面并减小路基路面质量下降速度，修复性控制旨在修复特定的软土地基破坏或损坏区域。及时的预防性控制能延缓在交通与环境施加的荷载作用下路基路面损坏的时间，而一旦该施工控制没有做好，则会增加缺陷数量并增大其严重程度，以致在改建时修补费用增加，缩短罩面与改建之间的时间间隔，因而显著增加路基路面寿命周期费用。为了降低软土地基处理的控制成本，提高路基路面的经济效益，许多国家大力发展预防性控制技术，提高软土地基的处理施工控制水平。预防性控制措施的种类较多，不同地区、不同管理部门、不同承包方针对不同的路况所用的预防性控制措施不尽相同。但是，一个完整的预防性控制计划应该包括整个软土地基处理施工的全过程。总之，在公路工程的施工过程中，当路基路面出现了工程质量问题以后再来进行修复性的控制工作，虽然也是有效的，但却是被动的，而且也是治标不治本的控制方法。只有在施工全过程中进行严格的预防性控制措施，才是对路基路面施工进行科学控制的根本所在。

3.强夯施工法在公路工程软土地基的应用

强夯施工法就是依靠迅猛而又强烈的夯击能量来对软土地基进行处理的一种施工方法。采用强夯施工法不仅可以提高土体的强度和承载能力，而且可以避免土体产生固结沉降的现象。由于强夯施工法

在对软土地基进行处理的过程中，对施工机械设备要求不高，且施工速度相对较快、适用土质极为广泛，处理效果也较为显著，同时还能够对一些废料进行重新利用，因此广受青睐。

在采用强夯施工法之前，应当根据初步选定的强夯参数指标，在工程现场有代表性的施工区域进行试夯，通过对夯后与夯前的测试数据分析对比，检验强夯的效果，从而对强夯参数指标进行调整和确定。采用强夯施工法时，其改造顺序应当先深后浅，即先进行深层土改造，再进行中层土改造，最后进行表层土改造。按照强夯施工顺序，在完成最后一遍夯点的夯击后，用推土机填平夯坑。由于夯坑底面上部的填土会比较疏松，再加上强夯所产生的强振动，也会使周围已夯实的表土层产生一定程度的松动。因此，通常应在夯完最后一遍夯点之后，再采用低能量进行一遍满夯。有时在夯后工程质量检验时，仍会发现厚度较大的表层土的密实程度比下层土更差，表明满夯没能达到预期效果。

由于强夯施工法可以提供较大的冲击力和冲击能量，以此来实现地基强度的有效提高。大量实践证明，采用强夯施工法进行公路工程软土地基处理，并辅之以科学合理的排水组织措施，是一项行之有效的软基处理方法。

4.强夯施工法在公路软基处理中的质量控制措施

①强夯法施工之前，应根据试夯来调整强夯施工的各项技术参数指标。

②夯击前应进行场地平整，并在周围布置好排水沟，做好夯点测量放线与定位，尤其是要标明第一遍夯点的具体位置。

③在起重机就位的同时，夯锤位置应与夯点位置重合。

④如果发现有夯锤歪斜的现象时，应当立即对该坑地予以整平。

⑤强夯施工前，应仔细检查夯锤落距以及锤重，确保其单击夯击满足施工需求。

⑥每遍夯击前，应对该遍的夯点定位进行一次测量复核，并在夯完之后对夯坑的位置进行仔细检查，一旦发现漏夯以及夯点偏差立即予以纠正。

⑦强夯施工过程中，应将施工情况以及各类参数等进行详细的记录并整理、存档。

5.结语

综上所述，经过公路工程软土地基技术的应用，贵黔高速公路施工效果达到预期，说明只有对软土地基施工的实际情况进行充分研究分析，才能对症下药，因此必须抓好施工中的每个细小环节。路基路面的平整度是人员素质、操作水平和施工机械的综合反映，只有进一步加强路基路面施工管理，确保软土地基处理施工的精益求精，精心组织施工，才能为路基路面的工程质量奠定坚实的基础。

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