浅析强夯法在高填方路基处理中的应用

王德武

摘要：法国Menard技术公司于上世纪60年代末首次创用强夯法处理地基法。随后科学技术的不断进步，强夯法愈加完善，且被广泛应用于公路工程施工中。强夯法是指夯锤自由下落产生较为强大的冲击波，通过此冲击波达到密实地基的作用，同时在自由下落过程中夯锤的势能将转变为动能，降低土体内孔隙体积，进一步密实土体，提升其强度。目前在湿陷性黄土、杂填土及砂土等地基中强夯法应用较多。地基经过处理后，不均能够提升其强度，还能达到压缩性减小的作用。为此，将强夯法用于高填方路基，具有良好施工效果。本文通过具体工程案例，对高填方路基处理中强夯法的应用进行了分析与探究。

关键词：强夯法；高填方路基；施工案例

一、工程案例

某公路工程为高填方路段，按照施工现场地质勘察实际情况，32m为最大填方高度，设计要求处理后要求在150kpa以上控制地基土承载力特征值，30mpa为变形模量最小值。选取3000KN/m强夯处理法，按照试夯结果，选取正方形布设夯点，4m为其间距，24t为锤重，2.3m为直径，选取间隔法跳打次夯点，13击为单点夯击数，4.5m为有效加固深度。当工后沉降与设计要求相符后，可选取粗颗粒土作为填料，如碎石等。

二、高填方路基强夯法施工工艺

1、测量放样

根据施工图规定，选取水准仪与全站仪进行强夯区域、点位的确定，且将坐标控制网点基桩安设到强夯范围外，并将水准点合理布设到其附近，以此对高程、路基沉降加以控制。

2、试夯

试夯应在重锤夯击施工前进行，便于夯锤落距、沉降量观测，最后对夯击总沉降量进行验证。根据施工要求，可选取夯击遍数、有效加固深度、单点总夯击能等作为试夯参数。要求先进行路基土方层施工，当上土厚度在1.5m以上时，即可实施强夯作业，并对以上工序重复施工，保证填土厚度与施工规范规定相符。各个夯点连击2次为1遍，如两次夯击沉降差在5cm以下或两次夯沉量都小于15cm，则满足设计规定。夯击1遍后沉量量与施工规定不符时，可选取推土机进行整平作业，随后实施第2遍夯击作业，保证满足设计要求。完成试夯作业后，需校正试夯确定的参数。大面积施工作业时无需检测所有夯点沉降量，只需对夯击次数、夯锤落距与夯点搭接等加以重视即可，相比锤底面积，要求在20%以上控制夯印搭接部分，1%为本工程夯点抽检频率。

3、强夯施工

选取6t重夯锤，1.65m为夯锤底面直径。确定夯点位置后，需对地面高程进行准确测量，并做好记录工作。以路基两侧边坡坡脚外1m范围内控制强夯处理宽度，正方形为夯点布设形状，3m为其间距，10m为第一次夯击高度，600KN/m为夯击能量。因第一次夯击无法达到设计要求，需进行二次夯击，同样选取10m作为夯击高度，600 KN/m为夯击能量，2.14m²为夯锤底面积，且进行通气孔设置。通过分析计算得出本工程夯击有效加固深度为14.7m，与现场土方厚度需求相符。在地表粗平以后，根据土质实际情况分段取样进行各项试验，如标准重型击实、颗粒分析等。随后将起重机放置到指定位置，保证夯锤与夯点位置对准无误。每次将夯锤向起重臂最大高度提升，夯锤自由下落，并对锤顶点位置高程进行测量，如出现锤顶偏斜問题，需及时平整坑底。重复夯击，根据试夯情况对夯实次数、控制标准进行确定。夯点满足设计要求后，选取推土机整平施工。

4、施工监测

夯击施工前必须对锤重、落距进行详细检查，保证单击夯击能量与施工规定相符。同时应及时复核夯点放线情况，完成夯击作业后，应对夯坑位置进行详细检查，避免出现偏移、漏夯等问题。根据施工规格规定，对各个夯点夯击次数、夯沉量进行检查，且做好各项参数记录工作，保证施工质量。

三、高填方路基强夯法施工质量控制

公路工程建设发展中，路基承载能力和稳定性对于工程质量有着重要的影响，应根据工程具体情况，采取相应措施有效处理路基，保证其密实程度满足施工要求。

高填方路基施工条件极为复杂，施工技术难度大，如何达到路基加固最佳效果极为重要。强夯处理技术是高填方路基常用施工方式，但由于施工条件具有复杂性，必须做好施工质量控制工作，具体如下：

1、高填方路基处理中强夯法应用存在的主要问题为工后沉降，如工后沉降过大或存有不均匀现象，极易出现开裂问题，甚至出现工程部分功能缺失现象，导致安全事故发生，基于此必须对工后沉降问题加以重视。通过现场试夯，按照路基土性质进行各项指标参数的确定，如夯击能、夯击遍数等，为地基工后沉降进行准确确定。根据工程监测结果显示，858d为工程沉降观测总天数，74d为最后一个阶段的天数，按照施工相关规范规定，工程沉降是否满足稳定阶段需求，主要决定因素为沉降量、时间。当100d的沉降速率每天在0.01到0.04mm以下时，则表明其满足稳定阶段要求。

2、夯击施工中对其可能产生异常情况进行密切关注，如强夯施工到构造物周围，将对构造物造成严重损害时，应马上停止夯击作业，且查明原因，及时作出科学有效的处理。如出现弹簧问题，可选取挖除换填法或无机结合料稳定处理法进行施工。其一，挖除换填法。如存在大面积路基强夯弹簧问题，需全部挖除弹簧土及其下部潮湿土层，随后将较差透水性的填料换填去除，随后再次进行夯实作业。

填筑施工不仅能够提高施工效率，还需做好防水措施，防止雨水渗入基层，再次产生弹簧问题。其二，无机结合料稳定处理。小面积路基弹簧问题，且施工时间紧张的状态下即可选取无机结合料稳定处理，按照施工现场具体情况，对土方含水量进行详细检测，并确定生石灰、水泥的掺加量，因无机结合料每多掺加1%，则含水量会随之降低2%左右，为满足最佳含水量需求，必须再次进行夯击作业。

四、结束语

综上所述，随着经济社会发展速度的不断提升，我国公路工程建设规模逐步扩大，因公路建设具有较高技术标准，因此必须重视路堤填筑施工，特别是高填方路基。高填方路基压实施工一般选取常规压路机械，路基填料密度与施工设计要求相符，但碾压功能具有局限性，无法解决石块填料间的不稳定嵌锁骨架问题，导致压实后仍存有空隙，最终导致沉降量过大。选取强夯法用于公路高填方路基施工，可有效解决以上问题，提升工程质量。