高速公路软基处理应用的强夯法施工分析

周晓玺，伍洲，黄媛

（贵州高速公路集团有限公司，贵州贵阳 550000）

0 引言

强夯法是地基处理方法中比较常见的一种，针对高速公路大面积地基处理而言，强夯法没有规范可以遵循，因此，对高速公路软基处理应用的强夯法施工技术进行研究和探讨具有重要意义[1]。本文结合工程实践，对强夯法相关参数、强夯法的施工步骤、施工工艺及质量措施进行探讨。

1 强夯法概述

强夯法，也称之为加固法，是通过重锤在一个固定的高度自由下落到地面上，对地基产生震动和冲击力，从而起到有效的加固作用[2]。数据调查发现，强夯法最大夯击力量可以达到每米50 mm。强夯法之所以被广泛应用，一方面可以大大减少地基压缩性，另一方面还可以促进地基强度的提升，适用于各种工程土体类型[3，4]。

具体而言，强夯法的加固原理是利用短时间的对土壤的振动和冲击力，使得路基土壤密度和结构等发生物理变化。强夯法对高速公路地基进行加固处理可以有效确保工程质量，大大提高工程效果[5]。除此之外，强夯法还有其它优点：首先，强夯法的加固效果显著，由于地基土体的压缩空间比较大，其它方法达不到同样的效果，而强夯法可以利用重力在短时间对土体密度进行改善，同时提高地基的承载能力；其次，强夯法的应用范围比较广泛，对土体不挑剔，哪怕是碎土石、粉土、沙砾土等都可以起到加固的作用；最后，强夯法方便而又经济，采用其它加固法一般需要机械设备、建筑材料辅助，而强夯法施工消耗少，比较经济[6]。

2 强夯法在高速公路软基处理中的应用

首先，对高速公路软基施工地周边土壤进行勘测，对加固深度进行确定，同时还要注意实际加固深度要大于有效加固深度。这是由于单独夯实土体过程中土体会由于侧向约束力不大，垂直重力而造成土体向外挤压[7]，因此，在采用群夯的过程中，土体在夯实的前提下进行加固，所以土体不会被打飞。

其次，应当按照具体的工程地质情况对间距夯点位置进行科学合理的选择[8]。布局方式一般是选择等腰三角形、等边三角形、正方形等方式，如此布局方式可以确保每一遍夯实都发挥作用。

再次，针对高速公路路基进行夯实处理需要超过8遍，如夯实土体是粗沙砾，不用达到8遍也可以，如果是淤泥和细颗粒土体则相反。对地基工程进行夯实一遍之后，要间隔一段时间再夯实。通常来说，黏土的渗水性交叉，因此每一次夯实的间隔时间小于28 d[9]。

最后，强夯法应用过程中要注意土壤的湿陷性，如果土体是湿陷性黄土，则土体重力会让土体发生变形压缩，夯点周边土体可以当做是夯实的桩体，也可以把桩体的面积近似地认为是夯锤的底面积。因此，如果针对的土体不同，则承载力值域范围也有所区别[10]。

3 强夯法的施工技术及施工工艺

3.1 准备工作

高速公路软基处理应用强夯法施工前先对施工场地进行整平，然后进行试夯，对夯实高度和沉降度进行记录。对待夯实的地基地质情况进行考察，产生的资料进行搜集后，才可以开始施工。这是强夯法必须要做的准备工作，在夯实时产生问题可以及时应对，也可以有资料可查。另外，试验人员在夯实之前要开展土体试验，对相关数据进行分析，以此保证夯实强度符合要求。

3.2 布置夯实现场

夯实地基前先对夯实现场进行清扫和加固处理，确保夯实是在一个相对平整的施工场地，提前一段时间对夯实点进行分格处理。如夯实位置地下水的水位很高，土体是饱和黏土，则先在夯实区域铺洒约为0.2 m的砂石，对夯锤操作有所帮助，并减少负压力。

3.3 操作注意事项

夯实地点土体平整后，要按照测量结果进行布局，起重机和夯锤处于合理的位置，相关施工技术人员提前测量夯锤的标高，对夯击次数进行调控，确定其可以在程序可控范围内完成任务。第一次夯击后利用机械设备推平土壤，对夯实地基高度和标高进行对比，如有误差则重新定位。假如夯实场地存在一定量的积水，则要采取一定措施排出积水，针对无法排水的地基，先铺洒砂石对其含水量进行稀释，以便进行连续夯击。第一次夯击后等待一定时间然后二次夯击，为追赶工期也可以适当减少间隔时间，或者增加次数，以达到所需夯击效果。

3.4 质量控制措施

尽管强夯法具备很多优势，然而施工质量的好坏依然需要诸多质量控制措施。第一，施工前利用诸多方法对参数和施工技术进行确定；第二，具体实施之前对周边场地进行平整，对施工现场的夯击位置和设备位置进行标记，利用放线的方式定点，做好地基排水措施，对施工现场夯点位置进行标注，实际施工中也要对准位置，假如出现意外的倾斜情况，则及时纠正。强夯前对夯锤的重度和落距大小进行测量，为单夯做准备；第三，对夯击放线进行重复审核，每一次夯实后要检查是否符合规范，对技术质量参数进行记录。

3.5 路基夯实效果检测方法

夯实效果主要是夯实之后的数据结果，对夯实后的夯点沉降值进行测量，不平整的土地进行平整处理，对沉降度进行检测。土体夯实后对定点进行数据测量，对得出的数据和标准数值进行对比，以观察其是否符合标准和规范。

4 工程实例

某高速公路分布有560 m的可液化土，土体厚度约为2.5～7.8 m，液化等级是轻微至严重。按照该区域强夯经验分析，针对单一可液化土深度在10 m以内，决定使用强夯法对地基进行处理。

（1）强夯加固深度。加固深度主要是由液化土分布情况进行确定，按照梅纳公式对不同深度的液化土所需的夯击能量进行计算，可以得出经验系数的取值大约是0.53。

（2）夯击能量。主夯和副夯一般选择1 500 kN·m、2 000 kN·m、2 500 kN·m三种夯击能，对应满夯时的能量分别选择 700 kN·m、850 kN·m、1 000 kN·m。

（3）夯点布置和间距。夯点选择正方形布置方式，主夯和副夯时1 500 kN·m、2 000 kN·m以及2 500 kN·m的夯点间距分别是3.5 m、4.0 m、4.5 m。

（4）单点夯击次数和夯击遍数。单点夯击数是在夯击能是2 500 kN·m时选择3击，2 000 kN·m时选择击4击。

（5）间歇时间，该路段强夯的遍击间歇时间是72 h，实际施工中要利用试夯深入确定。

（6）铺设碎石垫层。该路段强夯法对路段表层土质进行确定，其承载力是80～180 kPa，为促进强夯作业面的强度的提升，在强夯路段地表根据单点夯击能分别铺设0.5 m（1 500 kN·m）厚、0.6m（2 000 kN·m）厚以及0.7 m（2 500 kN·m）厚的碎石垫层。

（7）试夯。正式施工前是试夯的流程，试夯路段的长度是50 m，主要目的是对原数据进行纠正，以便进行大面积、大规模施工。

5 结语

总而言之，针对高速公路路基处理而言，强夯法是一种有效果、经济方便的处理办法，因此得以广泛应用。同时，强夯法是一项复杂的系统工程，需要对诸多因素进行综合考虑，才可以确保高速公路软基处理质量。

[1]王巨轮,徐洪海.强夯对重力式码头稳定性的影响及对策[J].水运工程,1993（12）:58-64.

[2]贾全福.强夯法施工在处理垃圾沟中的应用[J].山西交通科技,1998（4）:35-37.

[3]陈博.浅析强夯法的应用[J].黑龙江交通科技,2013（11）:50-52.

[4]刘仁,郎立新,范志勇.采用强夯法预防桥头跳车[J].黑龙江交通科技,2004（7）:5.

[5]陈峰,梁鲁勇.强夯法在某高速公路连接道工程中的应用[J].重庆交通学院学报,2004（S1）:21-24.

[6]王兵.强夯法施工及注意事项[J].交通标准化,2005（8）:117-120.

[7]王丹宁,徐伟华,刘小方.强夯法在处理杂填土地基中的应用[J].交通世界(建养.机械),2007（8）:87-89.

[8]陈洋,陈东波,夏彩虹.强夯法在道路工程中的应用[J].中国水运(理论版),2007（11）:82-83.

[9]杨洪智,别兆东,王杰林.强夯法在荣乌高速公路工程中的应用[J].山东交通科技,2008（2）:48-51，62.

[10]刘强.强夯法施工与控制[J].交通科技与经济,2008（4）:17-18.