强夯法处理湿陷性黄土路基工艺探究

摘 要：公路工程建设过程中，经常会遇到土体为湿陷性黄土，当湿陷性黄土路基含水量较多时，承重能力以及抗形变的能力较差，通过强夯法处理后，可以有效增强路基的安全性和稳定性。基于此，本文阐述了湿陷性黄土的主要特点以及强夯法处理湿陷性黄土路基的工作原理，对强法处理湿陷性黄土路基工艺进行了探讨分析。

关键词：湿陷性黄土;特点;强夯法;路基;工作原理;工艺

一、 湿陷性黄土的主要特点

湿陷性黄土是指饱和结构是不稳定的黄色土，在自重压力或自重压力与附加压力作用下，受水浸湿后，土的结构迅速破坏，发生显著下沉的现象。它的这种特性，会对结构物带来不同程度的危害，使路基及结构物大幅度沉降、折裂、倾斜，严重影响其安全和使用。因此在湿陷性黄土路基处理时，必须将施工方案进行优化组合，在做经济技术比较的基础上，将沉降值控制在适宜的范围之内，从而减少施工成本。

二、 强夯法处理湿陷性黄土路基的工作原理

强夯法处理湿陷性黄土路基的工作原理是将重锤利用起吊机提升至十五米左右的高度，然后使其自由落下，根据能量守恒原理，从高处下落的重锤将其重力势能转化为动能，对地面能够产生巨大的冲击力，利用这种冲击力，能够将土层夯实加固。具体說来，当重锤从高处下落后，巨大的冲击力能够使土地之间的颗粒破碎，产生一定程度上的相对运动，这样，土壤颗粒的微结构遭到破坏，颗粒孔隙间的气体就会在压力的作用下，迅速地挥发出去，未挥发的气体则留在孔隙间被压缩，孔隙的体积因此缩小，土层较处理前的结构变得更加致密，土体的压缩性能则被降低。这样，湿陷性黄土路基的强度得到增强，液化震动条件被增强，黄土路基的湿陷性显著降低甚至能够被消除，这种方法是常用的湿陷性黄土路基加固的处理方法。

三、 强夯法处理湿陷性黄土路基工艺的分析

（一）充分做好施工准备工作

（1）临时排水工作要做好，为防止地表水下渗，可采取拦截、排除地表水等措施，其地下排水构造物和地面排水沟必须采取防渗措施。（2）施工机械准备。强夯法处理湿陷性黄土路基主要应用的机械设备有夯锤、起重机以及脱钩等。夯锤种类决定了黄土路基的加固深度和起落距离。夯锤的底面积直接决定了强夯法降低黄土路基的湿陷性效果。夯锤的底面积与夯击效果成反比，夯锤的底面积越大，则夯击效果则越差。夯锤的底面积形状大多数为圆形或者规则的多边形，对于不同种类、不同性质的土体来说，夯锤的底面积也各不相同，静压值在25～40千帕之间，同时在夯锤的底部还有若干相对称的贯穿整个夯锤的排气孔。此外在起重机的选择上，通常选择能够自动脱钩的起重机，通常是履带式的，也可选择其他种类的专用设备。当采用履带式起重机时，应做好安全保护措施。（3）人员准备。配备专业维修人员、电工，及时对设备机具进行维修和检查，根据现场实际情况调整人员及设备。技术员对各控制点进行仔细校对和复测，并通过通道细部施工放样。

（二）试夯

强夯法处理湿陷性黄土路基施工前，应根据设计选点试夯，路段内若土性基本相同，试夯可在一处进行;若差异明显，应分别进行试夯，以确定最佳夯击能、间歇时间、夯间距、夯击次数等指标。

（三）强夯施工工艺

（1）测试强夯路段土的含水量。采用强夯法处理路基时，应严格执行《湿陷性黄土地区建筑规范》相关规定。土的含水量宜低于塑限含水量1%～3%。在拟夯实的路段内，当土层的含水量低于要求的塑限含水量时，宜加水至塑限含水量;当土的含水量大于塑限含水量3%时，宜采取措施适当降低其含水量。（2）夯击点布置与间距。根据设计并结合强夯施工经验，夯击点间距一般根据地基土的性质和要求处理深度布置。具体布置方法为：清表后，用平地机整平地面，用压路机静压一遍，再布设夯点。夯点的布置一般按正三角形或梅花桩形网格排列布置。（3）强夯施工。结合间距布置的夯击点，依次夯击完成为第一遍，第二遍选用已夯点的间隙，依次夯击为第二遍，以下各遍均在上次已夯点的间隙布点夯击，最后一遍锤印应彼此搭接，使夯击面基本平整。每一遍内各个夯点的夯击次数，应按现场试夯得到的夯击次数与夯沉量曲线确定（一般不少于6击）。夯击遍数为3遍，最后再以低能量满夯一遍，必要时可根据地基土的性质适当增加夯击遍数。夯击的间歇时间，取决于孔隙水压力的消散，一般不小于7天。地下水位较低和地质条件较好的场地，可以连续夯击。夯击时落锤要平稳，夯位要准确，如错位或坑底倾斜过大，宜用沙土将坑底整平才能进行下一次夯击。强夯施工必须按实验确定并经监理工程师批准的技术参数进行，要以各个夯击点的夯击数为施工控制数值，也可采用试夯确定的沉降量控制。强夯施工时应做好监测和记录工作：开夯前检查锤重和落距，以保证单击夯能符合设计要求;检查并记录每个夯点的夯击次数和每击的夯沉量;每遍夯击前夯点的放样情况。（4）强夯施工后的检测。检查施工记录，施工范围内每个夯点的累计夯沉量，不得小于试夯时的各夯点平均值的95%。（5）根据检验结果，应对不合格处进行补夯，或采取其他补救措施，直到达到试夯或设计规定的指标为止。

四、 结束语

综上所述，强夯法处理湿陷性黄土路基工艺是一种经济高效的路基处理方法，其能够有效提高土的强度和均匀性，降低压缩性，消除不均匀沉降，改善土的物理力学性质和工程特性具有明显的效果，从而保证公路工程建设中的路基质量。

参考文献：

[1]任明艳.湿陷性黄土路基的强夯处理施工方法[J].黑龙江交通科技，2010（12）.

[2]肖贤炎.自重湿陷性黄土路基软基处理及检测技术[J].道路工程，2016（11）.

作者简介：

马玉忠，青海第一路桥建设有限公司。