谈重锤夯实及强夯法对特殊路基的处理

范 小 桃

(山西晋城路桥建设有限公司，山西 晋城 048000)

谈重锤夯实及强夯法对特殊路基的处理

范 小 桃

(山西晋城路桥建设有限公司，山西 晋城 048000)

对重锤夯实及强夯法解决路基下沉的施工方案进行了阐述，介绍了各施工方案的原理、机具设备选择、施工注意事项、质量控制措施等，为施工人员选择合理、经济、高效的特殊路基处理方法提供了思路。

重锤，强夯，路基，方案

1 重锤夯实施工方案

1.1 原理

重锤夯实法是利用起重机械将重锤提到一定高度，自由落下，以重锤自由下落的冲击能来夯实浅层地基。经过多次重复提起、落下，使地基表面形成一层均匀密实的硬壳层，从而提高地基承载力，减少地基变形。

1.2 机具设备

1)夯锤：其形状采用截头圆锥体，夯锤质量不小于5.0 t，锤底直径为1.5 m，夯锤落距为10 m。

2)起重设备：采用W1001履带式起重机，用钢丝绳直接悬吊夯锤。

1.3 施工方案

1)试夯。

重锤夯实正式施工前，应在现场选点试夯。试夯中应观测记录夯坑土层沉降量，夯后应进行取土或触探试验，对比夯实前后土层密实度、含水量、湿陷性等的变化，最后确定参数。

2)方案。

根据施工特点分为三种施工方案：一种为新老路基结合部处理方案；一种为高填方大面积施工方案；一种为新填路基填挖交界处、横向半填半挖及纵横向陡坡地段。

第一种：加宽施工方案。加宽时宜比设计宽50 cm，同时要满足夯机施工宽度。首先对原地面进行平整碾压；然后重锤夯实处理，用夯机吊锤宜按从外向内一夯挨一夯顺序进行，每点3击～5击，以最后两击下沉量不大于5 cm为满足条件，若达不到可增加击数。在路基填筑过程中对旧路基开挖台阶(向内侧3%横坡)，路基达到设计标高后，新老路基结合部要重点进行处理，一般为在新老路基结合部紧挨三锤，横向宽度为4.5 m，每点3击～5击，满足最后两击下沉量不大于5 cm。若加宽段填方过高，可采用高填处理方案。陵沁一级公路泽州城区段新建工程项目城区段，路线走向采用原路线走向，路基多为旧路加宽，有的单侧加宽，有的双侧加宽，采用了重锤夯实的方案，现通车运营4年多，城区段路基新旧结合部位未存在不均匀下沉产生的裂缝。

第二种：高填方施工方案。由于重锤夯实有效影响深度为2.0 m，故分层压实到2.0 m高后要进行分层夯实，目的是降低施工后沉降量，办法是一夯挨一夯顺序进行，全断面夯实，每点夯击次数要从试夯确定，满足最后两击下沉量不大于5 cm，最后平整压实。祁临高速公路第八合同段起点上庄沟为一“U”形沟，沟深近30 m，路基填筑过程中，每2 m进行满夯一次，每4 m全断面铺设一层土工格栅，路基成型后，效果良好。

第三种：新填纵向填挖交界处、横向半填半挖及纵横向陡坡地段施工方案。采用开挖台阶、重夯处理、铺设土工格栅综合治理。台阶宽度不小于3 m，高度可视地形确定，台阶向内侧做3%的横坡。分层填筑至台阶时，对结合部位(包括台阶和新填部分)进行重夯处理。整平后在结合部位铺设土工格栅，土工格栅采用宽幅聚丙烯单向土工格栅，幅宽大于2.5 m，每延米拉伸屈服力不小于130 kN，2%伸长率时的拉伸力不小于50 kN/m，在铺设时，对于横向半填半挖段应将强度高的方向置于垂直于路轴线方向，对于纵向应将强度高的方向与路轴线方向一致。晋济高速公路第二合同段K3+100～K3+380段路基存在单侧填方高度大，纵、横向均存在半填半挖，采用此方法进行施工，经过一年的施工后沉降并进行沉降量观测，效果良好。

3)注意事项：

a.应做好排水设施，防止雨水浸泡。

b.做好交通管制。

c.冬季施工时，必须保证地基在不受冻的状态下进行夯击。

d.当夯击振动对临近建筑物、设备及施工中的砌筑工程和混凝土浇筑工程产生有害影响时，必须采取有效的预防措施。

4)质量检验：

a.最后两夯沉量不大于5 cm。

b.满足密实度和承载力。

c.检查点500 m2不少于一点。

5)重夯效果分析：

a.经检验数据满足要求，说明设计方案可行。

b.若数据满足不了要求，要进行现场分析，具体从三方面进行，第一从落距、土质和夯打遍数分析；第二从土质含水量方面分析；第三检查在有效夯实深度内是否存在软黏土层。经过分析重新确定施工方案。

1.4 安全施工

1)施工范围内设立安全警示标志。

2)派专职人员现场指挥。

3)机械操作室设安全网，指挥人员头戴安全帽。

2 强夯法处理高填方施工方案

2.1 原理

强夯法是使用吊升设备将很重的锤反复起吊至较大高度后，使其自由落下，产生的巨大冲击能量和振动能量作用于地基，给地基以冲击和振动，从而在一定范围内使地基的强度提高、压缩性降低，改善了地基的受力性能。它的基本原理是：土层在巨大的强夯冲击能作用下，土中产生了很大的压实和冲击波，致使土中孔隙压缩，土体局部液化，夯击点周围一定深度内产生的裂隙形成了良好的排水通道，使土中的孔隙水(气)顺利溢出，土体迅速固结，从而降低此深度范围内土的压缩性，提高地基承载力。

2.2 强夯施工机具设备和人员安排

1)夯锤：底面直径为2.5 m，圆形钢锤或铸钢锤。质量不小于20 t，夯锤落距为10 m，即200 t·m。

2)起重设备：采用W1001履带式起重机、龙门架、脱构装置。

3)人员：每组3名司助人员，1名负责人，1名技术员。

2.3 强夯施工方案

由于强夯有效影响深度为5 m～6 m，故路基分层压实到5 m后进行强夯处理。

1)试夯。

强夯正式施工前，应在现场选点试夯，试夯中应观测记录夯坑土层沉降量，夯后应进行取土或触探试验，对比夯实前后土层密实度，含水量，湿陷性等的变化，最后确定参数。

2)夯点布置和遍数。

采用梅花布点，4 m×4 m，中间各层不进行满夯，最上一层在主夯完成后再用低能(100 t·m)满夯。

3)夯击次数。

通过试夯，以夯坑的压缩量最大，夯坑周围隆起量最小为基本原则，同时应满足：a.最后两击的平均沉降量不大于50 mm；b.不因夯坑过深而发生起锤困难。

4)施工步骤。

a.在已平整好的场地上标出第一遍夯点位置并测量场地高程。b.起重机就位，使夯锤对中夯点位置。c.测量夯前锤顶高程。d.将夯锤起吊到预定的高度，待夯锤脱钩自由下落后，放下吊钩，测量锤顶高程。e.重复步骤d.，按设计和试夯的夯击次数及

控制标准完成1个点的夯击。f.重复步骤b.～e.，完成第一遍全部夯点的夯击。g.换夯点，用推土机将夯坑填平，并测量场地高程，停歇规定的间歇时间，待土中超静孔隙水压力消散。h.按上述步骤逐遍完成全部夯击遍数，测量夯后场地高程。

5)强夯质量检验。

采用原位测试和室内土工试验方法，每300 m2一点。

6)强夯地基质量检验标准。

强夯地基质量检验和验收应符合表1要求。

表1 强夯地基质量检验及验收标准表

7)安全措施。

a.现场操作人员必须戴安全帽。b.驾驶室的挡风玻璃及回转大齿轮前应设防护网。c.应经常检查夯机的夯锤，脱钩装置及索具，及时维修和保养。d.强夯施工时，30 m范围内不得有非强夯人员，以防夯击时飞石伤人。e.现场要设立警示标志。f.六级以上大风，或视线不清时，不准进行强夯施工。

3 实例分析

举例供参考：

晋济高速公路起点250 m范围内为长晋高速公路泽州互通弃渣场，深度最大为16 m左右。经过挖除倾填石方以后再填筑路基和强夯处理两种方案比较，决定采用强夯处理方案(经济)，考虑到局部倾填深度大，采用400 t·m强夯施工一遍另加一遍低锤满夯。

1)夯距。考虑到其强夯效果以影响深度为主，故间距应适当加大，以便夯击能量传递深处。夯距太小，相邻夯击点的加固效应将浅层处叠加而形成硬层，则将影响夯击能向深度传递；另外在夯击时上部土体易向侧向已夯成的夯坑中挤出，从而造成坑壁坍塌、夯锤歪斜或倾斜，同时不利于空隙水压力的消散。夯距按锤间净距2 m布置。

2)每个夯击点夯击击数的确定，以最后两击平均下沉量不大于5 cm。以夯坑的竖向压缩量最大，而夯坑周围隆起量最小为原则，确定每点夯击数，但还需考虑施工的方便，不可因夯坑过深而发生起锤困难。

3)试夯时应逐点逐击观测并记录沉降量，当最后两击沉降量小于5 cm时停击并记录总击数和最后两击沉降量。正式夯击时，根据试夯时确定的总击数夯击，逐点观测并记录最后两击的总击数和沉降量。

On heavy tamping foundation and treatment of special roadbeds with dynamic consolidation

FAN Xiao-tao

(ShanxiJinchengRoadandBridgeConstructionCo.,Ltd,Jincheng048000,China)

The paper illustrates the construction schemes for the solutions to the roadbed settlement, including the heavy tamping and dynamic consolidation method, introduces the principles, the selection for the equipment, the construction precautions, and quality control measures, so as to provide some ideas for the construction personnel to choose the reasonable, economic, and effective special roadbed treatment methods.

heavy tamping, dynamic, roadbed, scheme

1009-6825(2014)07-0158-02

2013-12-18

范小桃(1975- )，女，助理工程师

TU472.31

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