强夯施工技术在高填方路基工程中的应用

王 富 强

(山西路桥集团阳蟒高速公路有限责任公司，山西 太原 030006)

0 引言

人们生活水平不断提高，越来越多的社会人士对高填方路基工程施工的安全、质量表示关注[1]。为满足经济市场、城市发展、人们对于工程的要求和需求，高填方路基工程应合理运用强夯施工技术，保证高填方路基的结构状态，降低沉降、道路病害等情况的发生率。

1 工程基本情况

滑坡位置处于古交市西山山体南坡位置、西部高原山地东侧边缘区域。结合野外工程地质调绘、勘探，掌握底层岩性情况，并且参照收集的相关资料，对地层进行勘察，重点对第四系松散堆积层、二叠系沉积岩进行勘察。按照岩土的类型划分，主要包括：粉质黏土、黄土状土、人工填土等。滑坡处于山体的前缘和山体坡度较陡的位置，山体为凹形，可实行汇水。滑坡的整体显示为平缓的圆弧形。坡面存在块石堆积，经山体岩石崩落形成。滑坡的特征非常明显，主要表现：滑体两侧剪切裂缝，可见为羽状进行分布。纵观滑坡的整体来看，滑坡的外部形态特征较强，为公路修建、初次治理形成陡坡路堤，发生滑坡滑移的几率较大。为确保高填方路基的稳定性，确保路基施工的位置，路基的坚固、稳定非常重要，以此提高路面结构的强度和稳定性。路基中的应力即为路基顶面应力的深度，车轮荷载应力不会构成较大的影响，然而路基自重所致恒载应力和荷载应力基本相同，为此需予以重视。高填方路基下方压实度，对于路堤在恒载作用下固结变形下会造成一定的影响，能降低路面应用期间的沉降，确保公路的安全。

2 强夯施工技术的相关研究

强夯施工技术，即为加强软弱地基承载方面的能力，采用重锤提升在一定高度落下夯击土层，促使地基在最短的时间固结，可叫作动力固结法[2]。通过起吊设备将重量为20 t左右的重锤提高到35 m左右的位置，保持自由下落的状态，充分发挥强夯击能、冲击波的作用，对土层进行夯实处理。强夯法，一般在砂性土和非饱和粘性土、杂填土地基中应用，对于非饱和地基、粘性土地基来说，会使用连续夯击/分遍间歇夯击的方式处理。然后，结合工程具体要求，进行现场试验，旨在明确夯实的次数、有效夯实的深度。趋于150 t/m的夯实作用下，可获得5 m有效的夯实深度，属于新型的地基处理方法。

夯实的特点：夯击的作用下，土质强制压缩，并且会随着土体震密，次数土体内的气体充分排除，空隙的水压会增高；部分土体发生液化/土体结构直接受到影响，主要表现：原有土体的强度下降/土体的抗剪强度发生弱化现象；土体排水固结压密，土体的透水性降低、土体裂隙稳定性较高，土体的强度随之增加；土体内部触变，随着固结压实，部分水体变为薄膜水，土体强度升高。强夯实效果，会受到较多因素所影响，土质特性为主要因素，土体自身的特性就会对强夯施工的效果，构成直接的影响。与此同时，强夯的等级、夯击锤，以及强夯冲击不点、次数、间歇时间等因素，均需予以重视。由此能够看出，合理运用强夯施工技术，能够确保加固的深度，合理布置夯击点和次数、遍数、夯击遍数的间隔时间等，然后结合相关参数的具体标准，构建强夯施工处理方案。

3 强夯施工技术在高填方路基工程中的应用情况

3.1 构建强夯处理方案

结合设计的要求，对填深大于20 m路堤、原有抛填土予以强夯处理。在距离路床底10 m标高位置、距离路床底3 m标高位置，分别实行强夯处理工作。将夯击的间距、点夯夯能分别设置为：4 m×4 m梅花形、2 800 kN/m。针对全部的强夯位置，各个夯点点夯数次，然后确定贯入度差是否在4 m以内、土体隆起高度小于10 m。如果差异非常大，此时应该调整夯击的次数，以便达到贯入度、隆起高度，均能达到具体要求。检验质量通过压实度进行控制，其中6 m深度以内的压实度应达到95%左右，强夯施工的过程中应实行补土操作，利用推土设备确保土体保持平整状态，借助压路设备的作用进行碾压。遵循具体的设计内容，做好强夯处理方面的工作。此外，为达到强夯振动所致四周居民区、建筑物体、原有管涵等的影响，建议将减震沟的底宽、沟深、边坡坡率分别设置为：1.5 m,2.2 m,1∶0.6。强夯处理工艺的操作顺序，可按照施工场地标高检测、保持场地平整、试夯、确定强夯的各项参数，以及点夯夯点放线、夯机就位、强夯夯机、标高设置、夯击、地基检测和验收、路堤填筑的顺序进行操作。

3.2 强夯施工质量控制要点

3.2.1质量控制要点

夯锤提高到预定高度的时候，可稍作停顿，停摆后再进行提高操作，直至脱钩、夯锤下落。每次夯击的过程中，落锤均匀保持稳定的状态。进行强夯操作的过程，夯点距离中间位置的偏差应控制在10 m以内。夯击操作时，夯坑底部无法保持平整，应该立即进行垫平操作。如果施工期间遇到降雨，夯坑应在第一时间进行回填处理，主要的目的为防止坑内产生积水渗到地下，对强夯的整体质量构成威胁[3]。夯坑、夯击场地因为降雨、其他因素所影响，应及时做好排出积水的工作，保持干燥的状态3 d后即可进行强夯施工。夯坑在回填操作时，应在各个夯区工作完成后，做好推土机回填操作。将质量达标的填料采用推土机予以推平处理，将夯坑填平到具体的要求位置。坑内土体高度大于四周土体15 cm左右，然后再次实行满夯处理，遵循具体的流程、要求进行检测、验收工作，待上一道工序检验通过后，再进行接下来的工作。

3.2.2施工安全控制要点

为确保强夯的安全，强夯操作时，高边坡的坡脚禁止站人，可在明显的位置设置安全警示标牌。然后，相关管理人员需加大巡视和检查的力度，重点工作放在翻挖土体边坡、路堤边坡稳定性方面。针对潜在可能发生的问题，应有预见性的制定相关措施处理，如：开裂、滑移、崩塌等。合理设置安全通道，强夯工作面、装运作业面应错开，禁止进行上下交叉作业[4]。边坡上方如果有人，边坡下方禁止停留/同行。与此同时，还需做好边坡上凸块石的清理工作、边坡的整修工作，经上→下的顺序处理。针对坡面上的松动土和石块，应在第一时间进行清理。施工过程中，如果看见抛填土体、路堤边坡存在开裂等现象，应马上停止施工，将工作人员、设备撤出，上报于监理、建设业主进行处理。险情消除后，可继续进行进场施工。此外，施工设备在和路堤边缘保持近距离施工时，需结合边坡的高度，设置安全距离大于2 m，经专业人员予以管理。

4 结语

高填方路堤工程中，应用强夯施工技术，在改善土体性质方面，具有明显的优势。首先，高填方路基施工中，深度较大时外荷载、地基土压力，会对土体的应力构成直接影响，设施采用强夯施工技术能确保路基的压实效果。在压实土体期间，需结合含水率、干密度要求，合理设置夯击的次数、遍数、夯击能等，以便提高工程的施工效果、安全性。