强夯法在受局限区域路基加固中的应用

◎ 牟志杰　烟台市市政养护管理处

强夯法在受局限区域路基加固中的应用

◎ 牟志杰烟台市市政养护管理处

为满足人们日益增长的需求，各种道路建设不断增多，然而，受多种因素影响，一些区域路基在使用中出现了问题，这就需要应用到加固处理，而加固效果最好的莫过于强夯法。强夯法处理路基施工工艺简单、工期较短、造价低，但需要考虑是否会对附近的建（构）筑物造成影响甚至损坏，在这种受局限区域路基如何确定强夯参数，达到加固地基的目标，同时根据已成熟的研究经验，确定是否符合安全距离，避免对附近构筑物造成破坏。因此，本文将从强夯法基本情况入手，结合影响强化效果的因素，重点研究强夯法在受局限区域路基加固中的应用情况。

强夯法强夯参数安全距离

对于受局限区域路面坍塌来说，施工难度较大，不便操作，为弥补这一不足，就需要应用到一定的技术增强路面强度，强夯法作为一种新型方法，可以有效增强路面强度，防止路面出现坍塌等情况。但在利用强夯法的过程中，还需要注意一些问题，只有这样才能保证施工顺利完成。因此，有必要研究强夯法在受局限区域路基加固中的应用。

1.强夯法概述

1.1强夯法

强夯法又称“动力压实法”或“动力固结法”，一般是通过8-30吨重的夯锤，落距控制在8-20米，在计算确定参数后，通过反复对所处理路基施加冲击能，从而可以有效提高路基土的强度。

1.2强夯法优缺点

之所以将强夯法应用到受局限区域中，主要是由于它所需设备相对简单，只要有一定的起重机、水准仪以及夯锤等即可，所需资金投入也很少，同时，还能够减少对周围环境的破坏，不仅可以有效提高路基土层的均匀程度，减少路基差异沉降出现的可能性，还具有工期短，经济效益好等优点。同时，当强夯法被应用到加固地基中以后，可以增强填料与原地面的紧密度，有效避免了路面坍塌等问题的出现。然而，在利用强夯法的过程中，还存在一些问题，主要在于地基中存在软夹层时，夯击力传递会受到影响，加固效果也会随之降低。这也是应用强夯法加固路基中需要重点注意的问题，防止出现不良情况。

2.影响强夯效果的因素

2.1夯锤质量与落距

影响强夯效果最主要的因素是夯锤质量与差距，通常情况下，夯锤质量越好，距离地面的差距越大，夯击时所产生的能量也就越大，只需要少量夯击就可以完成夯实。但值得注意的是，尽管夯锤质量与差距会带来较好的夯实效果，但同时也会消耗大量能量，因此，并改变夯锤越重效果越好的错误观念。在实际施工中，应联系土质与加固实际选择合适的夯锤质量与距离地面距离。

2.2夯点布置措施

夯点布置措施也会影响夯实效果，一般来讲，在利用强夯法的过程中通常会采用正方形或三角形的布置方式，但在实际使用中具体选择哪种方式还需要根据当地地基性质等内容确定。在首次夯实的过程中，夯击点应控制在夯锤直径的三倍左右，然后随着间距不断缩短，这样不仅可以保证夯击深度，还可以强化夯实效果。

2.3夯击停歇时间

夯击停歇时间也是影响夯实效果的重要因素。在利用强夯法的过程中，夯击频率通常会受到土层孔隙水压力消失速度影响，由于土层不同，空隙状况也会不同，所以要获得良好的夯实效果，就要联系施工地土质确定夯击停歇时间。如果施工地土质以砂性土为主，由于该种土质渗透性较好，水分消失过快，这就需要增强夯实次数；如果土质为黏性土，渗透能力差，水分不易流失，就需要增加夯击停歇时间，做好夯实处理。

2.4土层厚度

夯击效果高低也与土层厚度有直接关系。一般来讲，土层越薄，越容易夯实；土层越厚，在夯实的过程中所受到的冲击力也就越大，夯实效果也就越差。

3.强夯法在受局限区域路基加固中的应用实例分析

在某机场航站区道路路基施工中，由于前期土石方施工中存在回填宽度不足，回填土压实度经检测，不能满足路基压实度要求等问题，同时考虑此处路基填筑高度在5-7米范围，整体反挖回填工程量较大，工期较长，属于典型的受局限区域路基。为做好加固处理，保证路面在后期能够正常使用，因此考虑采用强夯法进行处理。但是此处强夯范围与外侧石砌体河道净距离在12-16米间，需要确定是超过安全距离，防止强夯可能对河道墙体造成破坏。同时设计了以下施工设计图。

通过上图可以得知，在该路段需要将强夯宽度控制在22米，反挖回填宽度也则控制在9-12米之间，台背宽度则要控制在4米左右，只有这样的设计才能达到加固路基的作用，做好路基设计工作。同时，实际设计完成以后还发现，在确定强夯法处理方案后，需要解决两个问题。

3.1强夯参数的确定

我国常用如下经验公式估算有效加固深度：有效加固深度H≈α

其中M为夯锤重量（吨），h为夯锤落距（米），α为修正系数，根据《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002，碎石土修正系数范围为0.6-0.75。

根据有效加固深度8米计算，夯击能确定为1200kN·m。根据夯击能确定其他强夯参数：夯锤重量为10吨，夯锤落距为12米。

图1　机场航站受局限区域路基施工示意图

3.2避免对砌体河道造成破坏的安全距离

根据东南大学岩土工程研究所方磊等的研究，安全距离S与强夯能量的相互关系式可以归纳为S=其中K为经验修正系数，可以取1.1-1.2，W为夯锤重量（吨），h为夯锤落距（米），所以本工程的安全距离为12米。

最终确定施工方案为，对原状路基范围实施强夯处理，夯击能为1200 kN·m，第一遍夯点按5米×5米方格网布设，第二遍在第一遍夯点间内插布设。补填路基范围采用反挖分层回填方式处理，以保证安全距离。同时，确定了施工顺序，为保证施工顺利完成，应做到以下几点：第一，确保施工场地清洁；第二，重视场地高程测量，尤其要将首次夯实位置确定；第三，让起重机夯锤准确落在需要夯实的部位，且保证高程合理；第四，保证夯锤与地面之间的距离在10米左右，待到夯锤自然落下，确定好高程高度，如果在测量中发现坑底倾斜的情况，就要马上纠正，保证坑底平整；第五，重视夯实次数，控制还夯实时间。

根据确定的施工方案，在保证安全距离的前提下顺利完成强夯，安全距离以外的块石砌体河道构筑物没有受到振动波及。这说明强夯可以在受局限区域路基中发挥良好作用，从而达到节省工期和经济性双重效果。此外，夯实顺序也是影响夯实效果的重要内容，在夯实中还要注意与当地实际情况的联系，并做好夯实检查工作，主要了解在夯实中是否对附近建筑物或其他设施造成不利影响。同时，由于刚夯实完的路面承载能力较差，也容易受雨水冲刷，这就需要做好防护工作，防止在养护中受到不良因素的影响，造成不必要的破坏。

4.结束语

通过以上研究得知，强夯法是现阶段一种常用的加固地基方法，因其效果好、操作方便被应用到各个施工场地中。受局限区域路基是一种特殊的现象，施工难度较大，要求也就为特殊，要加固受局限区域路基就需要应用强夯法来实现，这样不仅能可以节省资金投入，还可以减少对生态环境的污染，还可以有效防止路面在使用中出现问题。因此，本文联系实际情况，分析了强夯法及其优缺点，并结合应用强夯法真实案例，研究利用强夯法给受局限区域路基加固所带来的好处，希望能为相关人士带来有效参考，做好路基加固工作。

［1］张沁兵等，强夯加固有效深度的计算与分析，山西建筑第34卷，第四期，2008年2月，146页.

［2］方磊等，强夯振动影响与构筑物安全距离研究，东南大学学报（自然科学版），第31卷第3期，2001年5月.

［3］宋立龙.高速公路路基施工中强夯法技术的应用［J］.黑龙江科学，2014，01：112.

［4］葛传勇.强夯法在软土路基加固中的应用及举例［J］.科技创业家，2014，07：37-38.

［5］李华，韩尚宇，李红.低能强夯法在台背填料加固中的应用研究［J］.路基工程，2013，05：117-120.