强夯法在公路工程软基施工中的应用

李静

摘 要：公路工程在我国的国民经济中占有非常重要的地位，公路质量的好坏直接决定着区域及整体经济的发展程度。在进行软土地基施工时，自然和人为等因素都会对施工的效果产生影响。强夯法是公路工程软基施工中的一项关键技术，对加快施工进度、提高公路质量具有重要的推动作用。本文通过分析强夯法的概况、特点以及施工中的具体应用，总结相关经验，对促进公路工程的进一步发展具有一定的借鉴意义。

关键词：软土路基；强夯法；公路工程；施工

中图分类号：U416.1 文献标志码：A

公路工程在促进我国国民经济的发展中起着非常重要的作用，公路工程的建设数量越来越多。在软土地基上施工，加强软土地基施工的质量，保证交通运输的高效进行，是施工人员和技术人员的责任。在软土地基上进行公路工程的施工，需要结合地形、地质、水文、土体、气候等多种因素，采用恰当的方式，对软弱地基进行补强加固。强夯法则恰恰是在公路施工过程中常用的一种地基加固方法，其主要工作原理是将起重机械8t～30t（最重可达200t）的夯锤起吊到6m～30m（最高可达40m）高度后，对准施工前测量的夯点，在固定位置进行垂落，通过重力作用对地基造成强大的冲击能量，从而使松散的土体变紧实的一个过程。

1 强夯法施工参数的确定

《公路路基设计规范》对强夯法加固软土地基做了详细明确的要求，在采用强夯技术施工前，必须到施工现场，选取合适的地点进行试验，对技术的适用性和实际的处理效果进行检测和确定。其中，最重要的是加固的深度、加固的范围大小、夯击的速度、夯击点位置分布等都是需要着重注意的，这些指标合格之后，才能进行接下来的大面积施工。具体来说，分以下步骤进行：

（1）重视有效加固深度。有效加固深度又称为有效影响深度，具体的数据标准因加固目的的不同而进行相应改变。在反映和評估强夯技术施工效果时，有效加固深度是关键参数，同时也直接影响着地基处理方案的选择。

（2）夯击设备及夯击能的确定。使用强夯法加固地基时，为切实提高夯实效果，保证施工的顺利进行，必须选择合理的夯击设备及夯击能，最大程度的提高公路建设质量。

（3）夯点布置和夯点间距。地基土的类型和处理深度直接影响着夯点及夯击方式的选择，夯位排布通常有3种类型：分别是梅花形排列、夯点中心间呈等边三角形排列、正方形网格排列等。只有合理布置夯点，才能最大程度的保证夯实的效果，节省施工费用，在确定夯点的间距时，应结合加固地基土的特性和要求达到的深度，注意间接不能太小，但也不宜过大。

（4）夯击次数与夯击遍数。作为强夯设计的重要参数，夯击次数需要结合土的性质、土的厚度、土的分离程度、土的压缩能力等确定。根据得到的具体数据以及现场试夯的情况，确定夯击的次数。

（5）夯击范围和间隔时间。为了保证土体之间孔隙水压力的及时消散，相邻次数的夯击之间应保持合理的时间间隔，间隔时间的长短，需要根据压力消散的时间和现场试夯的结果确定。

2 公路工程软基施工中强夯法的应用

某公路工程全长11.093km，路段地层土质主要以粉土和 粉质黏土为主。采用强夯法对其进行施工，设计夯锤重量为100kN，锤底选用圆形铸钢锤（直径2.25m）。强夯夯点布设形式为正方形，为确保夯击效果，首先对试验段进行强夯试验，该试验段地下水位为2.1m，表面土体液限实际为31.8%，塑性指数为10.5，含水量最佳值为13.3%，土体最大干密度为1.86g/m3。

（1）施工准备。公路工程软基施工前，需要综合考虑影响施工质量的各种因素，比如，水文条件、地形特点、地质构造、土体颗粒大小等，经过实地调查，安排专业人员进行分析，采取相对应的措施，将这些客观因素造成的负面影响降到最低值。在实际的施工过程中，如果对周围的建筑物或者技术设施造成破坏，必须设置有效的监测点，改用开挖减振沟的方式进行施工，必要时安排相关人员对现场及时进行检查和防护，保证各项设施和施工技术的合理性。

（2）平整场地。为减少施工过程中的阻碍，在施工之前，需要采用相关的机械设备对施工现场的土地进行平整。如果场地平整度能够达到相关要求，可选用推土机进行施工，使施工快速高效的进行。除此以外，需要结合实际情况，对夯击后的地面沉降数值进行估算，从而确定地面的高程。为防止地面出现不同程度的破坏，在公路工程软基施工前，需要详细查看并确认地下管线与构造物位置。

（3）测量放样。在进行测量放样时，首先需要保证夯点间距离为6m，选取正方形为布设桩形的主体，施工方式和技术选择也必须严格遵照设计的规定和要求。第2遍夯点的布设需要在第1遍正方形的中心点位置，此后，可选用全站仪或者钢尺标，标示各个夯点的位置。通常情况下，选用白灰与木桩作为标示材料，在此基础上，对各个夯点原地面高程进行测量。在采用夯实技术前，检测出的地表中地基承载力为160kPa与180kPa，这个数值小于施工的标准。施工前期，需要采取逐点夯击的方式对各个点位进行夯击，缩小强夯处理范围内水位与规定数值的差距。作业之后，需要对水位的沉降量和孔隙水之间的压力进行测量，详细记录相关数值。

（4）碎石铺设。如果地表内或地下水位较高的地方存在着饱和细颗粒土，需要在亚黏土表面铺筑碎石层，铺设厚度控制在2m范围内，对地表土进行保护。碎石的铺设能够增加强夯机械的夯击动力，同时控制因冲击波造成的顶部土层出现的松动情况，对超静水产生的压力及时进行消散。

（5）夯点施工。对公路工程软土地基夯击前，为了促进测量地面高程工作的顺利进行，需要用石灰或者小木桩对第一次夯击的位置进行标注，并保证误差不超过5cm。具体来说，夯点施工可分以下3个阶段进行：

第一阶段，公路工程软基施工前，首先对施工场地进行实地考察，对于地面凹凸明显的地方进行平整作业，采用相应机械设备，再次测量场地的标高数值，保证符合设计起夯面标高的规定。然后，借助全站仪对施工场地内的图角点进行引测，并检验坐标的准确性。当监理人员检测并达到规定要求后，选用一般经纬仪，按照施工图的设计要求，在现场布设第一遍夯点，为了使夯锤准确达到相应位置，需要用白灰标识出夯点位置，提高施工的便捷程度。

第二阶段，第一遍夯点施工完成后，需要让监理人员对夯点及夯击力度进行检验，合格之后，继续进行场地平整、夯坑回填等工作。接下来，需要重复进行第一阶段的工作，再次利用全站仪对施工场地内的图角点进行引测，同样保证坐标控制的准确性，并采用白灰进行夯点标识。

第三阶段，满夯施工阶段。这一阶段不需要再次进行夯点布设及夯沉量观测等工作，只需要采取合理措施，有效控制夯击数和夯锤落距等数据。本工程选用的是长度为2.4m、重量为25t的平底铸钢锤。满夯施工完成后，可选用推土机对土地进行平整，同时控制碾压标高符合施工的规定标准。

3 强夯法施工质量控制

施工工作完成后，需要进行后期的质量控制，主要包括两个部分。首先，在施工过程中，施工单位需要安排相关人员，严格检查每个夯点的施工质量。在检查的过程中，采取标准贯入试验、十字板试验等方法，使夯點经过多次重复夯击，保证测定的结果符合预期效果，完工后进行下一步的施工。此外，监理人员在施工过程中应进行实时监督，严格控制施工质量达到规定标准。一批夯点施工完成后，监理单位要抽查30%以上的夯点，当质量的合格率达标时，才能进行下一批次的夯点施工，确保每一批的夯点都能符合处理效果。具体来说，包括以下几点：

（1）强夯施工，必须依照设计阶段确定的技术参数，保证施工的准确，在施工过程中，对夯后控制数值及时进行记录。

（2）施工结束后，安排专业人员，以两周为时间间隔，借助专业的仪器设备，检测地基加固质量。

（3）在室内进行实验，将夯击后的路基土物理力学性能指标与夯击前进行对比，通过数据的计算，分析判断强夯加固效果是否达标。

（4）效果判断的方法。检测判断强夯加固效果时，通常采用原位复检、十字板试验、标准贯入试验等方法。

结语

在公路工程的施工过程中，不可避免地会经过软土地基段，但是，气候、水文、地形、地质等因素会对施工的正常进行造成很大的阻碍，影响公路工程的质量。强夯法的出现解决了软土松散的问题，在科学的施工方案和合理的施工工艺的作用下，采用强夯法能够对软土进行加固，使施工中的软土体达到设计阶段的规定要求，从而促进工程进度的正常进行，保证公路工程的质量，在国民经济的增长和发展中发挥出更加积极有效的作用。

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