公路工程路基强夯施工技术研究

姬斌

摘 要：路基的压实性直接决定着公路的质量，强夯技术的应用，能够有效控制路基的沉降现象，提升路基的坚固程度，使路基更加稳定，以此，应重视这项技术的应用。本文从实际出发，详细分析了公路工程路基强夯施工技术的相关内容，包括概念、原理、优势、流程等，希望能够延长公路的使用寿命。

关键词：公路;路基;填筑;强夯施工;施工控制

公路工程施工是社会基础建设的一项重要内容，对于一些水文和地质条件比较复杂的地区，路基施工存在着較大的困难。如果采取的施工技术不合理，土石混合料与含水量变化较大，会造成路基的塌陷和沉降等现象，不利于公路质量的有效提升，难以达到施工标准。使用强夯法进行土石混填路基的填筑，能够有效压实路基，减少土石材料的孔隙，防止出现一些难以控制的问题，有效提升路基的施工质量。

1 强夯加固机理

颗粒、气体、水分等包含在土中，包含固体组成，在强夯路基之后，能够将路基土体中的液体和气体逐渐排出，土粒之间的孔隙明显变小，从而路基的密实度明显增加。强夯技术又被称为动力固结技术，在施工过程中，选择重量合适的夯锤，提升到事先设定好的高度，然后使其自由下落，产生较大的重力和冲击力，对路基土体进行夯击，使土体间的颗粒能够重新排列组合，聚拢在一起，提高整体的密实性，实现理想的加固效果。实践证明，强夯技术具有比较明显的优势，操作简便、成本低廉、效果较好，在实际工程中应用的较为广泛。根据以往的施工经验证明，通过强夯技术，施工工期能够有效缩短，路基的坚固性得到明显增强，有效提升了路基的整体质量，满足施工的规定标准，实现优质路、幸福路、高效路的目标。

在公路工程路基强夯施工中，通常分三步进行。第一、压缩路基土体，在强夯冲击压力作用下，使三相体土类孔隙减小，路基土体中的气体和水分会快速排出，路基的紧实度提升。第二、处理土体，借助强夯冲击，经过一段时间，土体中的空气完全被排除，随着含气量的减少，土体中孔隙水的压力会逐步增加，土质会发生液化现象。等待相应时长之后，孔隙水压力逐步消散，在强夯力作用下，夯击路基表面，土中水分随着产生的裂缝逐步排出。第三、触变恢复处理。此步骤中，路基的抗剪强度降低，接近于零，土体中的水分会出现转变，由结合水变成孔隙水，逐步提高公路路基的抗剪强度。

2 公路路基施工中强夯技术的优势分析

2.1 有效加固土体

强夯技术能够有效黏合路基中的石块、碎石、黏性土以及素填土等，在下落的过程中，夯锤的重力势能会压实聚集的土体，提升整体的荷载强度。与传统填充大理石块的方式相比，这种施工工艺能够与施工环境有效融合，起到良好的加固效果。

2.2 有效控制整体工程成本

强夯技术的操作步骤较为简单，最主要的控制因素为夯锤的质量与提升高度，不需要像传统方式那样铺设大理石块，因此不需要大量的车辆运输费、材料保管费、施工费、人工管理费等，从而大大节约成本，使工程的总体成本得到有效控制，扩大利润空间，实现良好的公路经济效益。

3 工程概况

某公路工程全长27.98km，总体设计为双向六车道。23.5m为强夯施工段的路基宽度，15.6m为最大填方高度，平均填方为4.5m，有效加固深度为4m，选择黄土料作为夯实材料进行填筑。根据现场的实际情况，决定使用强夯技术进行施工，按照工程施工技术标准，路基的整体承载力达到120kPa。

4 强夯施工参数

4.1 夯击有效加固深度

夯击有效加固深度是反映施工效果的重要参数，影响着夯击能量，决定着路基的压实性，能够避免路基受到不必要的压缩。土体性质和施工参数是有效加固深度的主要影响因素，通常情况下，粒径越小的土体，密度越低，饱和度也随之升高，较高的地下水位对深度的影响较小。夯锤静压力越大，土体夯击的饱和度越差，需要夯击的次数越多，需要较大的影响深度，本案例路基设计的加固深度为5.5m。

4.2 夯击点布设

布设夯击点的时候，应选择最佳形状，通常有三种，正方形、等边三角形与等腰三角形。如果夯击点相互之间距离较小，呈现密集状态，土体颗粒间的挤密空间会相应减小，孔隙间的水压消散的时候，只能通过较窄的通道，影响了加密加固的效果，如果夯击点的间隔距离过大，加固效果也不明显。本案例中，选择重量为12t、直径为2.5m的夯锤，按边长3m的等边三角形布置夯击点，相邻间隔为0.9m。

4.3 夯击遍数与间隔

应把握土石混合填料的性质，重视夯击加固深度，提高设计的准确性。先进行2遍点夯，1遍满夯，间隔时间为1天，如果夯锤较重、坑洞较深、拔锤困难等，为满足设计要求，实现理想的加固效果，应多夯击几遍。以土体性质和孔隙水压力为参照依据，确定外部作用力的消散时间，土体出现固结现象后，可以进行下一步的夯击施工。

4.4 夯击次数

为保证土体夯击能量的饱和，标准是在夯击次数增加的过程中，土体的竖向变形量不再增加，应确定最佳的单点夯击次数。本案例确定试验路段中单点夯击次数为10次，为了提高土体的均匀性，对于表层土松动、出现环形竖向裂纹或塌陷的夯坑，应进行补强操作。具体做法是采用1000kN·m的夯击能，按照一点一击的方式，夯击1遍即可。

5 强夯施工在公路路基施工当中的应用

5.1 施工准备

强夯施工开始之前，应进行全面的现场勘查工作，对施工场地的气候、土壤、水文等因素进行详细分析，尤其应全面把握地质情况，对强夯作业的夯锤规模进行确定，保证能够满足施工要求，为后期施工提供便利。同时，应全面清理施工现场的腐蚀土、植被、垃圾等，保证现场不出现垃圾，避免影响到夯击效果，总之，应对现场可能影响到施工效果的各项干扰因素进行彻底清除。通常来讲，30cm为表层土的清理深度，应对夯击点进行有效布置，一般为梅花形或者是正方形，以网络化结构进行排列，根据加固土层的厚度、土质以及地基的布置情况等划分。如果土质较软，加固深度大，需要较强的击打能力，应设置较大的间距，相反，应适当缩小间距，根据实际情况灵活调整。

5.2 平整土地与试夯作业

做好施工准备后，需要平整施工现场的土体，可以使用相关机械设备进行，直到不出现明显的凹陷或者凸起现象，才能初步证明达到了标准，在这种情况下，在夯锤下落时，不会影响夯击的效果，避免出现不平整的现象。另外，应做好测量放线工作，标出轴线、标线以及夯击点位置等，水准基点的设定，数量一般为4个左右。

试夯施工应设置相应的实验区，一般为正方形，边长大约为20cm，开始进行试夯操作。根据实际情况，确定夯击距离和夯击距离，保证每次夯击的准确性，以最佳的夯击锤数给予最合适的夯击力度，确保强夯加工深度的合理有效。分析强夯施工的标准，通常情况下，加固之后，应进行人工填土操作，使地基的承载力在0.15MPa以上。如果施工区域较大，试夯点的设置，应严格划分间隔的距离，减少因区域不同带来的负面影响，由于地区存在差异，应确定不同的夯击力度，实现试夯施工的理想化效果，使每一寸路基的质量得到有效保障。

5.3 铺设碎石

对于路基的施工，在强夯过程中，如果地表结构密度较大，或者水位超过了规定标准，应进行碎石的铺设工作。通常来讲，选择的碎石由不同的粗细集料组成，密度为5.0×103kg/m3，碎石孔径小于5mm筛下的筛余料为选择的石屑标准，一般范围在0～10mm之间。只有严格碎石选用的标准，才能保证夯击之后承载力达标，避免出现土壤开裂或下陷等问题。

5.4 强夯施工

通常采用分段方式进行强夯施工，顺序为从两边到中间，沿着边缘地带开始，逐步推向中央区域，减少侧向作用力的影响，避免附近地区受到较大的压力。必须将夯锤保持在最平稳状态，准确定位夯击点，如果出现坑洞过大的现象，需要使用砂土填平，避免出现倾斜度过大或者错位等难以控制的问题。夯击的时候，先间夯2～3遍，最后降低能量，满夯一遍，总共为5遍左右，视情况而定，应保证每个夯击点得到5次以上的夯击次数，为增强夯击的效果，需要及时做好施工记录，为施工的顺利进行提供数据支持。

5.5 质量检测

完成试夯作业后，应结合工程设计要求，准确设置锤重、夯击次数、夯击点位置、落距等要素，安排专业人员翻查夯击记录，检查实际的夯击效果。同时，应采取抽查方式，以总体夯击点为基准，确定抽查的夯击点数量，一般为5%，使用质量合格的经纬仪、楔形塞尺、水准仪或者采取拉线方法，对各个数据进行检查。具体标准如下：夯击点中心位移允许偏差范围在150mm以内，夯锤落距在300mm左右，夯锤倾斜角小于30°，顶面标高的允許偏差为20mm左右，最后两击平均夯沉量小于5cm，地面平整度允许偏差范围为30mm，如果数据达标，说明强夯施工验收合格。

6 结语

公路路基强夯技术具有比较明显的优点，在路基填筑的过程中，需要明确施工技术要点，对施工各项参数进行控制，降低路基的沉降量，保证路基的质量达标。同时，必须详细分析这项技术的原理，将理论知识与实际相互结合，提高混合料的嵌锁效果，使路基的坚固性和稳定性得到有效提升，保障公路经济的快速进步和发展。

参考文献：

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