公路湿陷性黄土路基中强夯法技术总结

马剑

摘 要：甜永高速公路施工现场地处甘肃省湿陷性黄土区域，湿陷性黄土属于公路施工中常见不良地质问题，如果处理不当，会对路基使用稳定性以及安全性形成直接影响，并不利于公路工程施工与使用。为妥善解决这一问题，我标段组织技术管理人员开始对强夯技术展开了研究与运用。该文结合甜永高速高速公路路基施工中这一攻克难点，将以强夯法相关内容为切入点，对该项技术在湿陷性黄土路基中的运用方式展开总结，并会针对技术应用优劣情况展开分析，旨在提高强夯技术应用水平，保证湿陷性黄土地基处理质量。

关键词：强夯法；路基加固原理；湿陷性黄土；技术总结

中图分类号：U416 文献标志码：A

湿陷性黄土属于特殊土范畴，是在上覆土层自重应力、附加应力等力作用下，在浸水后土体结构出现变形而产生的，是拥有显著附加变形特征的土。甜永高速正在全面建设中且地处湿陷性黄土地区。湿陷性黄土具有饱水性差、孔隙大以及易疏松等方面的特点，在受水浸湿后，土体结构会受到严重破坏，会直接诱发路基沉降以及桥涵基础沉陷变形等问题，需要对其展开妥善处理。强夯法作为较为常见且有效的湿陷性黄土路基处理技术，是公路施工行业研究的重点内容之一。

1 工程概况

甜永高速公路是国家高速公路银百高速（G69）的一部分，路线北接宁夏规划的银川至环县甜水堡镇高速公路，中铁二十局集团第四工程有限公司承建的甜永高速试验段位于甘肃省庆阳市环县，全长11.902 km，全线采用全封闭四车道，列为全线试验标段，土石方填方施工均为湿陷性黄土。

2 强夯法加固原理与处理适用范围

2.1 路基加固原理

强夯法是以提升软弱地基承载力为目标，利用重锤通过下落夯击方式对地基实施加固的处理手段。强夯法常用设备主要以起吊设备为主，会将重锤上升到一定高度后，让其以自由下落的方式，通过冲击波以及夯击能作用，对路基结构实施强化夯实处理，进而完成相应加固任务。在利用重锤实施冲击时，土体内会出现土颗粒破碎或者水间相互移动等情况，会使微结构受到直接影响，达到有效减小孔隙体积、改善振动液化条件、压缩性以及地基强度等问题的效果，能够实现对湿陷性黄土的切实消除，从而达到良好的路基加固效果。

2.2 处理适用范围

强夯法不仅在湿陷性黄土路基中可以达到良好的应用效果，同时在素填土、碎石土以及杂填土等地基处理中也有着极为突出的优势。根据大量实践发现，在100 kN～200 kN夯实能量范围内，运用此种方式可实现对4 m～8 m深度湿陷性黄土层的有效处理。

3 强夯法在湿陷性公路黄土路基中的应用技术总结

3.1 试夯阶段技术总结

为保证路基处理效果，在路基处理之前，会通过夯实测试的方式，对强夯法运用方案进行确定与调整。在试夯阶段，需要做到以下几点：1）虽然强夯法可实现对湿陷性黄土路基的有效加固，但其实施需要与地区工程地质条件相符，要按照地质条件对试验夯实参数进行确定，做好单点夯击高度以及力度等调整；2）由于客观因素影响，试夯一般都在典型试验段进行，施工人员要在对土层含水量以及深度等情况进行明确的基础上，才可展开试夯研究；3）由于夯锤底面积以及质量会对路基加固效果形成影响，因此在有条件的情况下，可通过反复试验的方式，筛选出最为适合的重锤。

3.2 施工阶段技术总结

3.2.1 施工总体思路

在通过试夯对施工参数进行确定后，便应开展具体施工。在进行施工之前，为保证施工组织、规划合理性、科学性，需要加大对施工原始记录的研究力度，要在对强夯法施工原则进行分析与遵守的基础上，做好各阶段施工方案编制。常见强夯施工原则，主要有逐层加固、先轻后重以及逐渐加能等。

3.2.2 施工具体要求

整体施工需要满足以下几点要求：1）在进行大面积夯实之前，需要先夯实试验，做好施工参数调整，以保证施工设计落实质量；2）需在进行强夯前，展开夯锤最终成型布置图绘制，以为后续施工提供便利；3）如果在夯击过程中发生弹簧等问题时，需要及时停工，展开方案调整；4）由于进行强夯的目的，是以加固路基土体结构为主的，因此如果在强夯施工结束后，无法达到预期设计要求，则要再次展开补夯施工。

3.2.3 施工具体步骤

在具体进行施工时，首先应进行场地平整处理，要遵照最终成型布置图对夯击点位进行确定，并运用起重机对夯击点展开锤击；其次对夯点锤顶高程展开测量，将重锤起吊到预先设定位置，在重錘脱钩之后，再将吊钩放下，完成锤顶高程测量，在此过程中如果发现坑底存在倾斜问题，要及时展开坑底整平施工；再次重复上一步骤，根据设计规定，完成一点位置施工，再进行下一点施工，直至完成所有夯击施工为止；最后运用推土机填平夯击坑，展开场地高程测量。由于湿陷性黄土较为特殊，在完成第一遍夯击之后，需要在确定没有弹簧现象发生后，才可展开二次夯击施工。

3.2.4 施工质量控制

需要做到以下几点，以对整体夯击施工质量进行保障：1）严格遵守各项施工安排与步骤，事先做好重锤质量、机械设备性能等控制工作，并做好相应记录与分析；2）对夯点防线展开严格管控，保证其偏差可以在控制在4 cm以内，且要按照施工图纸，对夯击点展开逐一夯实处理，为保证施工精准度，施工人员需要对各夯击点夯击能、夯击次数以及夯击沉降量等展开详细记录；3）做好最后两锤夯击控制，确保两击之和可以保持在15 cm之内，整体允差可以保持在8 cm以内，要通过适当增加锤击次数的方式，对夯击施工质量进行保证；4）由于在夯击过程中，可能会出现飞石伤人的状况，因此在进行施工时，需要严格做好施工安全控制，为吊车驾驶室配备防护罩，以防造成不必要的人员伤亡。

3.2.5 施工常见问题与处理方式

（1）最后二击下沉量与规定标准不符。出现这一现象，主要是由于土体在强夯时出现液化流动或地基含水量过大所造成的。在发生该问题时，可通过铺设0.5 m～2.0 m厚度砂石，再实施强夯的方式，对该问题展开妥善处理。同时还可通过适当降低夯击能量或通过实施人工控制地下水位的方式，再实施强夯施工。

（2）在实施强夯施工后，出现表层土松散以及浸水下陷问题。该问题是由于强夯后没有及时进行整平处理、被机械行驶所扰动或者冻土层没有得到及时清除等原因所造成的。在对该问题实施处理过程中，一方面可通过填平凹坑的方式，保持夹层土密实程度；另一方面要对行驶车辆实施管控，要在完成冻土处理后，再实施强夯施工。

4 技术应用分析

运用强夯法对湿陷性黄土展开处理，既有一定优势，也存在着一些不足。其中，施工优点有：砂石料、水泥以及石灰消耗较少，所需投入人力、物力相对较低，整体施工速度相对较快，能够在多地区进行应用，设备相对简单。同时通过计算发现，在对相同厚度以及相同面积湿陷性黄土路基进行处理过程中，运用强夯法进行加固，可达到较为理想的加固处理效果，且经济效益较为可观，为后续进场的单位在施工中广泛应用。

施工缺点：夯击振动对周边建筑物的影响研究有限；施工振动、噪声较大。

5 结语

尽管运用强夯技术实施湿陷性黄土路基处理，存在一定弊端与不足，但应用其获得的路基处理效果以及经济效益却是不可忽视的。施工单位应加强对强夯技术的研究力度，不断结合实践应用情况，对技术总结内容进行改进与完善，以对最终技术总结内容可行性以及应用价值进行保证，确保该项技术可以得到更好应用，其具有的优势可以在路基加固处理中得到完全性发挥。

参考文献

[1]刘文斌.湿陷性黄土路基填筑施工技术探讨[J].工程建设与设计，2018（11）：264-266.

[2]帖少敏.湿陷性黄土地区路基强夯施工方法分析[J].甘肃科技，2018，v.34（8）：80-81，142.

[3]张增伟.湿陷性黄土路基施工关键技术研究[J].交通世界，2018，No.463（13）：73-74，102.