市政道路路基处理中强夯施工的应用

文/程显光 青岛海德路桥工程股份有限公司 山东青岛 266071

强夯施工主要针对工程的地基处理部分，其最先是经由法国的Menard技术公司发明使用，由于施工效果良好，逐渐在整个建筑行业中普及，并且随着技术的不断改善，已经发展成较为成熟的地基处理办法之一。其工作原理是借助重力对地基进行加固，通常所使用的设备为大型的履带式起重机，将重锤提升至一定的高度，然后使其做自由落体运动，通过势能和动能之间的相互转换对地基进行夯实，以达到加固地基的目的。强夯法所使用的设备较为简单，并且施工难度也不高，而其对地基的夯实效果也较为理想，大部分的地基类型都可以使用，备受施工单位的青睐。随着我国的建筑行业的高速发展，各种建筑工程不断的开展，如市政道路施工，公共建筑施工等，对于地基的处理都普遍采用了强夯法，这足以说明其优势所在。市政道路的工程质量对社会发展有着重要支撑作用，确保其地基的坚实是至关重要的，因此对于强夯法进行深入研究十分有必要，是确保地基部分施工质量的关键所在。

1、强夯加固机理

强夯加固作用应与土层在被处理过程中的三种不同机理有关。其一是加密作用，加密作用主要指的是提高地基整体的密度，原始地基中除了岩土之外，还有空气体和液体的存在，这两者的占据比例过大会降低地基整体密度，利用强夯法可以有效的排除气体和液体；其二是固结作用，以孔隙水的排出为特征；其三是预加变形作用，强夯法通过力的作用对地基内部各种颗粒之间的排列组合进行重新排列，使之更加紧密，并且有相当一部分的大颗粒会被压碎，变为小颗粒，称之为形态上的改变。上述的三种机理是因对普通情况的原始地基，而在实际施工中，原始地基的土层组成会更加复杂，如填土、淤泥等存在也是较为常见的，这些特殊的地基在使用强夯法进行加固时应当采用不同的机理来认证加固效果。

2、强夯参数的确定

2.1 强夯法的有效加固深度应根据现场试夯或当地经验确定；在初步设计时，可按下面公式估算：

式中：h――有效加固深度，m；

W――锤的质量，t；

H――落距，m；

α――有效加固深度修正系数，与土质、含水率、锤型、锤底面积、工艺和设计标准等多种因素有关；

按经验取值时：

1）可液化砂土地基α取0.45（应给一个幅度）；

2）粘性土地基，当rS＜60%时，取0.4；

3）湿陷性黄土地基α取值见下表；

2.2 最佳夯击能从理论上讲，在最佳夯击能作用下，地基土中出现的孔隙水压力达到土的自重压力，这样的夯击能称最佳夯击能。在原始地基中存在孔隙水是无法避免的，就需要利用强夯法的方式来排除孔隙水，而孔隙水的排除需要经过数次的夯实，并且在一些特殊的土壤中夯实的次数会更多，同时孔隙水是存在一定压力的，并且压力会随着夯实的程度不断的增加，当压力值和夯实所提供的动能相同时，就可以将孔隙水排除，这也意味着该状态下对于地基的夯实效果是最佳的，在实际施工中常常借助孔隙水的压力变化来确定夯锤的高度和夯击次数。

2.3 夯击遍数应根据地基土的性质确定，夯击通常分为点夯和满夯，点夯主要针对的是重点夯实部分，而满夯则针对大面积的夯实施工，点夯会使用重量较大的夯锤，相对的高度也要高于满夯，在实际施工中，通常以点夯作为主要夯实施工操作，而满夯则负责对夯实过后的地基进行平整。

2.4 夯击点位置可根据基底平面形状，采用等边三角形、等腰三角形或正方形布置。第一遍夯击点间距可取夯锤直径的2.5～3.5倍，第二遍夯击点位于第一遍夯击点之间。以后各遍夯击点间距可适当减小。对处理深度较深或单击夯击能较大的工程，第一遍夯击点间距宜适当增大。

3、强夯施工技术应用

3.1 场地平整。在开始强夯法施工前，应当对需要夯实的地基部分进行清理，保证没有其他杂物，以及原始地基的平整，并在施工区域一定范围处设置警戒线，在施工期间严禁任何人员逾越安全距离。

3.2 夯机就位。点夯和满夯所需求的重锤高度不同，需要根据不同的需求将重锤提升至对应的高度，同时为保证夯锤准确击打在点位上，通常采用激光定位的方式校正。徐徐起吊夯锤到预定高度(10m，在夯机的钢丝绳上作标记控制)，并留50am安全距离，拉下自动脱钩器，使重锤自由下落夯击地面，测量记录夯锤顶面高程，计算夯沉量(以om为单位)，完成一次夯击。

3.3 测设点位。按路线长度和需强夯的宽度分别计算夯点的排数和列数，按规定用钢尺准确定出第一批夯点点位，并以夯点中心为圆心，夯锤半径为半径，画出石灰线圆圈作为夯锤下落的准确位置。测量记录夯前地面高程，作为计算夯沉量的原始依据。对于控制点的测量和确定也是十分重要的。根据实际需求对地基进行划分，包括夯实的顺序和次数等，该部分工作应当事先完成，在正式施工之前应当再次进行检查。

4、相关注意事项

第一，强夯法仅仅只是路基填筑以后的一种加固措施，其施工效果止步于加固，而在地基施工中，需要压实或是其他的特殊处理，这些都是强夯法所不能替代的，仅仅使用强夯法是无法将地基的质量上升到可供施工使用的质量标准，在实际施工中应当保证地基的质量，必要的处理措施缺一不可。在强夯法施工过程中，不同的原始地基对于夯实加固的要求不同，通过改变重物的高度和夯实次数可以实现不同效果，对于这些关键的数据应当实时记录，不仅可以保证施工质量，还可以为以后的技术升级提供宝贵的数据。

第二，避免雨天施工。利用强夯法进行施工，如果在雨天进行施工，无法达到预期的夯实效果，如果由于工期需求必须在雨天进行施工，应当保证雨水被及时排除，否则雨水会不断侵蚀地基，相当于做无用功。

结语：

综上所述，市政道路工程的质量重要性不言而喻，使用强夯法对市政道路地基进行加固处理是行之有效的措施之一，为了确保施工质量，对于强夯法的施工技术有必要进一步的升级，在保证质量的同时，节省更多的资源。

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