强夯法在高速公路路基施工中的应用

章啸

摘 要：文章介绍了强夯法的原理与特征，从施工准备、试夯施工、强夯施工、夯后处理等方面入手，对强夯法在工程施工中的应用进行了探讨。研究表明，强夯法不仅能满足高速公路路基施工需要，也可以提高施工质量和工程建设效益。

关键词：强夯法；高速公路；路基施工

引言

强夯法作为重要的施工技术方法之一，具有工艺简、操作便利、费用低廉的优势，是伴随着施工技术发展和施工经验提高而产生的，当前非常受工程施工单位的重视和欢迎。

1 强夯法的原理及优势

强夯法也被称为动力加固法，其利用重物从高处落下产生巨大冲击力的原理。在路基施工过程中，采用的重物是重锤，利用重锤对地基的施加作用力，夯击能量一度可达到50MN/m。强夯法具有增强地基强度、改善地基抵抗液化作用、消除黄土湿陷性以及减少地基压缩性的特性。这种方法适用于各类需要加固的地基结构，如碎石土、沙土等砾石土质以及杂填土、粉土和素填土等不饱和粘性土等。

1.1 强夯法的原理

强夯法的施工原理包括：动力密实原理、动力固结原理以及动力置换原理三个原理。在高速公路路基施工过程中，采用强夯法施工能够通过压缩土体使路基变得更为紧密而改变土层的结构，这样做提升了路基的承受力，足以满足车辆的通行要求。施工的原理是利用重锤对地面施加巨大作用力来改变土层结构，使之发生形变，形变大大增加了土粒之间的接触面积，也减小了土粒之间的孔隙，从而使路基结构达到更加紧密的效果。强夯法处理细颗粒饱和土时，则利用了动力固结原理，即利用强大的冲击能量在土中产生很大的应力波，通过改变原有土体结构，使土体局部发生液化并产生很多裂隙，增多了排水通路，让孔隙的水顺利流出，等到超空隙水压力消散，这时土体固结，这种原理运用了软土的触变性来提高强度。动力置换分两种置换形，首先是整式置换，其加固地基结构的做法是利用强夯施加的作用力将碎石压入淤泥之中。其次，桩式置换则是每过一段间隔用强夯作用来把碎石夯进软土土体中，形成碎石桩或者碎石墩。这两种置换都能达到实现加固路基的目的。

1.2 强夯法的特征

在高速公路路基施工中，采用强夯法具有明显优势，能够使工程取得良好的施工效果。

1.2.1 有良好的加固效果。强夯法能够有效地改善地基土体中普遍发生的孔隙多、可压缩性大等一系列问题。为能够提升地基土体的承受力，它主要通过增加土体的干密度以及提升土体的压缩模量等方式，使土体的抗振能力得到加强。此外，强夯法还能降低土体的湿陷性，增强地基土体的均匀性。

1.2.2 适用范围广。强夯法对处理碎石土、粉土、素填土和杂填土等各种土体都十分适用。当采用往夯坑内回填砾石、碎石或者其它粗颗粒材料的方式进行强夯置换时，应进行现场试验，确定其适用性。

1.2.3 节省费用。利用强夯法加固地基土体，除了强夯机械花费的成本外，通常情况下无需其他的辅助建材，减少了其他方面费用的消耗，因此节省了成本。除此之外，其它处理费用，如加固费、桩基、置换以及注浆等价格也相对比较低廉。

2 强夯法在高速公路路基施工中的应用

2.1 施工准备。依照高速公路路基施工需要，要提前做好准备工作，施工原料、机械设备以及施工技术人员都需准备就位。准备强夯施工前，为确保基底的干净整洁，需要对基底进行处理，并填筑一部分土壤，一般预铺厚度大约8cm，确保基底的平整度，并对其通过开展填满土坑的操作来实施预压处理。接下来，为了后续施工的需要，要预留出一部分的土壤。最后进行测量，确保预压处理符合设计规范的要求，确定好定位号坐标基准点，进行放线、设置桩号以及标线等操作，为强夯法施工顺利进行做好准备。

2.2 试夯施工。试夯施工是施工工作正式开始前的重要内容，做好这项工作，首先要确保锤体重量、垂体拉高程度、锤打面积、夯击遍数、夯击间隔等数据满足设计规范要求，然后详细记录数据用来作为正式施工的参考。每夯击一次后，土层下降距离小于50mm时，停止试夯并根据每次夯击下降距离画出曲线图形，用来推断夯击后的沉降量。横坐标为夯击次数，纵坐标为土层下降距离，最后分析曲线的变化情况，直到两次曲线点小于50mm则结束试夯工作。

2.3 强夯施工。该道工序为施工中最重要的工序，对路基施工质量的影响最为重大，为保障路基工程的质量，对这道工序的监管工作要做好。在路段施工过程中，根据施工需要选择合适的机械对路段进行施工十分重要。这里介绍常用的履带式强夯吊机，它的起吊能力强大，并且适应施工地形能力好，可以被优先考虑。为保证施工效果，对主夯和副夯施工都要加强质量控制，明确二者施工的不同。这两种施工的机具之间要存在一定的间隔，为确保安全，间距至少5m。施工时，先进行主夯击施工操作，然后是副夯击施工操作，通常重复三次即可，最后是对夯击施工结束的标准把握。施工中，不要忘记核查每次锤击标高以及夯击后下沉的土层变化情况。

2.4 夯后处理。为保证高速公路的良好使用，还要做好路基夯后处理工作，其中重要的一点是确保良好的路基平整度，常采用推土机或平整机推平夯击后的地基。路基施工要采用逐层碾压方式，以提高路基工程质量和施工效果。

3 强夯法在高速公路路基施工的应用效果

3.1 顺利完成施工任务

做好施工设计工作，需要充分发挥施工人员、施工材料、施工机械的作用，科学布置主夯击点，确定好夯击遍数以及单击夯能。在施工中，严格遵循工艺流程，加强对每个施工环节质量控制，保障高速公路路基施工工作顺利完成。

3.2 保证质量措施

（1）在采用强夯法进行施工时，首先要进行实验，做好实验记录并确定强夯施工技术参数。（2）做好强夯施工前的准备，清理场地并在周围地域挖好排水沟，对夯点进行放线定位操作。第一遍要先标识夯点位置，起重机的夯锤要对准夯点。施工地域通常不是所有地表都很平整，在此操作中若是发现夯锤可能因为地面不平整的缘故而发生了倾斜，就应当及时采取措施平整地面，再次检查夯锤重和落距长度，以确保夯击过程不出现失误。（3）进行重复审核夯击放线的工作，夯实完毕之后确保夯坑位置的准确。若出现误差及漏夯的问题，应当及时采取措施纠正，这是减少失误必不可少的操作。此外，还要依照设计规范核实夯点的夯击遍数以及煤机的夯沉量，记录的施工数据要具体并且详细。

3.3 夯实效果检侧

（1）完成主夯、副夯及滿夯任务之后，对夯实效果进行核查。首先对夯点沉降量进行测定，还要平整地面的坑洼，使它的横纵坡保持和夯前一致。之后再用压路机静压一遍以保证平整度。最后核查并记录各夯击点的沉降量以及路基土体的总沉降量。（2）采用路基弯沉检测手段核差强夯后的路基回弹弯沉。（3）在对路基土体进行强夯时，注意核查测定段内确定的压实点，检查土体的颗粒情况、液化作用、压缩情况和湿陷性状况。此外，对最佳含水量以及最大的干密度值等数据进行检测。为了确保压实度以及强度满足工程要求，在用强夯法夯实后，最后一项工作是把各层压实度情况进行比较。

4 结束语

强夯技术是一项新技术，通过强夯施工能实现深层土体结构的改变，增大土的密度，减少路基工后沉降以及清除不良土体的目的。实践证明，被广泛应用在高速公路地基加固工程中的强夯法是一种良好且有效的地基处理方式。相信在今后的路基施工工作中，强夯技术会得到更多的重视。

参考文献

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