强夯法在市政道路工程中的应用

摘 要：我国地域广阔，地质复杂，软土分布广泛，正确处理软土地基是工程建设的重要施工环节。文章根据强夯法在市政道路中的实际应用，阐述了强夯法对基底的加固处理和利用，供今后类似工程参考。

关键词：强夯法；加固地基；应用

前言

强夯法又称动力固结法或动力压实法，它适用于砂土、粉土、粘性土、杂填土和素填土等地基的处理。这种方法是反复将很重的锤（一般为10～40t）提到一定高处使其自由落下（落距一般为10～40m）给地基以冲击，土层在巨大的强夯冲击能作用下，土中产生了很大的应力和冲击被，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裂隙形成良好的排水通道，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，同时，强夯还提高了土层的均匀程度，减少路基的差异沉降。

1 工程概况

滨湖路K0+200～K0+280路段原地质勘探资料未包含，经施工现场随机开挖，本路段软弱土层深度分布为4～6m，其地质情况与邻近的安州大道相似。根据《安州大道（K2+260～K2+380）补勘岩土工程勘察报告》，在钻探深度范围内，场地岩土层由上而下分布为：（1）耕表土；（2）粉质粘土；（3）淤泥质土；（4）粉细砂；（5）全风化泥岩层；（6）全风化砂岩；（7）强风化泥岩层；（8）强风化砂岩。根据《补勘报告》，安州大道沿线（K2+260-K2+380）为耕地，表层土层工程性质稍差，厚度分布不均匀，回填后形成下伏的素填土为软弱下卧层，其中：（1）耕表土；（2）粉质粘土；（3）淤泥质土层属软弱土；（4）中砂层为稍密状态但易发生扰动，流动现象。因此，需对以上四层进行地基处理，以调整不均匀沉降，本次处理采用强夯法，处理范围：K0+200～K0+280，处理面积约4000m2。

2 强夯法施工控制参数

2.1 夯击能选择。单击夯击能为锤重与落距的乘积，单击夯击能越大，加固效果越好，一般根据加固深度来确定，按《地基处理技术规范》JGJ79-2012有关说明，强夯法的有效加固深度应根据现场试夯或当地经验确定。本路段需加固深度为4～6m，根据施工经验及相临路段夯实资料，本路段单击夯击能取值为2000KN·m。

2.2 夯击次数。夯点的夯击次数，由夯沉量与夯击次数关系曲线确定，即当夯沉量与夯击次数关系曲线趋于稳定，接近于常数，且同时满足以下条件时，所相应夯击次数为最佳夯击次数：（1）最后两击的平均夯沉量不大于50mm；（2）夯坑周围地面不应发生过大的隆起；（3）不因夯坑过深而发生起锤困难。夯击次数是加固效果的一个重要因素，夯击次数少，则达不到夯密加固效果，夯击次数多则不但费用高，而且还会降低地基土承载力。因此，当夯击数达一定次数时，应停止夯击。本路段夯击次数根据施工经验及相临路段资料，初步确定为6击，施工时根据现场实际夯击情况进行调整。

2.3 夯击遍数。本工程采用点夯2遍+满夯1遍，点夯夯击能为2000KN·m，满夯夯击能为1000KN·m，满夯采用轻锤或低落距多次夯击锤印搭接。

2.4 间隔时间。两遍夯击之间的时间间隔不小于1～2周。

2.5 夯击点布置。根据施工经验，第一遍夯击点间距可取夯锤直径的2.5～3.5倍，本工程夯击点采用正方形布置夯点，第一遍夯击点间距取值为6米，第二遍夯击点位于第一遍夯击点之间，以后各遍夯击点间距适当减小。

2.6 处理范围。沿路线每边超出红线6m，标准段处理宽度为48米。

3 施工工艺

3.1 施工机具。强夯设备主要有起重设备、夯锤、脱钩装置等。本工程采用200KN的履带式吊车，配自动脱钩装置释重，夯锤选用铸铁形锤，底面圆形，直径2.5m，锤重15t，落距10～14m，其他设备有推土机、装载机及实验检测仪器等。

3.2 施工步骤。（1）清理场地，用推土机进行平整，测设路线中边线；（2）放线布点，本路段采用正方形布设，用石灰标出第一遍夯点位置并测量场地高程；（3）就位起重机，调整夯锤对准夯点位置，并测设夯前锤顶的高程；（4）将夯锤起吊到预定的高度，开启脱钩装置，使夯锤自由下落；（5）卸下吊钩，测量锤顶高程，观测夯点夯击效果，若发现坑底有倾斜造成夯锤歪斜时，及时整平坑底；（6）重复步骤（5）按规定的夯击次数及控制标准，完成一个夯点的夯击；（7）更换夯点，重复步骤（3）～（5），完成第一遍所有夯点的夯击；（8）用推土机推平夯坑，测量场地高程；（9）在规定的间隔时间后，按以上步骤依次完成设计夯击遍数，最后采用低能量（可采用轻锤或低落距）满夯，夯实场地表层松土，测量夯实后场地的高程。

3.3 強夯施工过程的监测。施工中安排专人负责监测工作，监测内容包括：（1）开夯前检查夯锤锤重及落矩，确保夯击符合设计要求；（2）在夯击每一遍前，应对每个夯点进行复核，夯击完后成还应检查夯点是否发生有偏差或漏夯现象，若有则要及时予以纠正；（3）检查每个夯点的夯击次数以及每夯击的夯沉量；（4）详细记录施工过程中各项施工参数及检测数据。

3.4 验收标准。本工程强夯后地基承载力标准值为：fk≥140kPa。

4 强夯法设计注意事项

4.1 认真对待现场试夯。根据设计初步确定的强夯参数，提出现场强夯试验方案并进行试夯，待试夯结束一至数周后，对试夯场地进行检测，并对比夯前测试数据，检验强夯效果，确定工程施工采用的各项强夯参数。

4.2 周密布置夯击点。对填土地基来说一定要保证建筑场地每一部位均有夯击点。

4.3 重视表层土的夯实。强夯采用点夯2遍+满夯1遍，2遍点夯分别加固深层土和中层土，最后满夯采用低能量加固表层土，当点夯完成后，采用推土机将夯坑回填堆平，再进行低能量满夯，满夯时可采用质量较小的夯锤，或低落距多次夯击，锤印搭接。

5 施工要点

5.1 试夯或实验性施工。强夯法施工前，应根据初步确定的强夯参数，在施工现场有代表性的场地选取至少一个试验区进行试夯或实验性施工，通过测试，检验强夯效果，以确定最终工程采用的各项参数。

5.2 平整场地。确定夯前地面高程应以估计强夯后可能产生的平均地面变形进行计算，场地平整采用推土机推平。

5.3 查明地下管线及构筑物。充分查明场地范围内的各种地下管线及地下构筑物的位置和标高，避免在其上进行强夯作业，若不能避开时应根据强夯的影响深度，估计可能的危害，采取必要措施，防止造成破坏。

5.4 降低地下水位或铺垫层。若地下水位较高时，应降低地下水位，也可以采用铺筑垫层材料，使地表形成硬层，支承起重设备，有效加大地下水和地表面的距离，防止夯击时夯坑积水。

5.5 注意邻近建筑物。当强夯法施工所产生的振动对邻近建筑物或设备产生有害的影响时，应设置监测点，并采取挖隔振沟或防振措施。

6 结束语

强夯法加固路基具有施工设备及施工工艺简单、易于操作和控制、施工工期短、造价不高等特点，越来越多的在工程施工中得到应用，是目前处理软土地基的常用方法之一，但强夯法也有其本身的局限性和不足点，需要我们在今后的工作中不断的改进和创新，使其更广泛的应用于我们的工程施工过程中，更好的服务于工程建设。

参考文献

[1]JGJ79-2012.建筑地基处理技术规范[S].

[2]雷耀军.强夯法处理禹阎高速公路湿陷性黄土施工技术[J].路基工程，2005（5）.

[3]张云英.地基处理——强夯法[J].黑龙江交通科技，2010（9）.

[4]阮昆，田志武，王会成.强夯置换法处理软土地基的应用研究[J].交通科技，2012（4）.

作者简介：韦显著（1973-），男，广西南宁，本科学历，工程师，研究方向：路桥工程。