强夯法在市政道路施工中的应用

王飞

摘 要：随着我国经济的快速发展，道路工程也得到了很大进步。市政道路工程在城市基础设施建设中占有十分重要的位置。在施工的工程中，经常会碰到软土层，如果不加固就会造成道路塌陷，缩短道路的使用寿命。当前加固软土层方法中最为常用的就是强夯法，提高了地基的稳固性。文章主要针对这种方法的使用情况以及施工方法进行了分析和讨论。

关键词：市政道路施工；强夯法；软土地基

1 强夯法在软基固定中的基本原理

1.1 动力密实

这种施工方法主要应用在地基土层中含有颗粒或者多孔隙土层，通过重锤自由落体产生的重力势能对土层产生巨大的冲击力，进而增强土层的紧实成都，提高了土层的稳固性。所采用的重锤重量应该在十到四十吨之间，并根据工程的实际情况适当的调整，选择最为合适的重量。在起重机的提升下，把重锤提高到十到四十米的位置，并做自由落体，产生的势能能够作用在制定的土层位置上土层中的颗粒在压力的作用下，相互挤压，进而达到了夯实的效果。

1.2 动力固结

这种夯实原理主要应用在细微颗粒中。由于土壤颗粒微小，当受到巨大冲击力时，原先结构容易破坏，形成新的裂缝，进而将其中的水分排出，实现土层动力团结的目的。这种原理主要利用土层细微颗粒，在巨大冲击的作用下容易变形的原理，变形之后改变了其原来的状态，将水分排出，使颗粒之间的间距更小。这种技术在强夯法中被最早接受，由于能够对土层细微结构进行有效处理，所以在目前市政道路施工中被广泛应用。动力固结具有三种作用系统，以下就分别介绍：首先，土层的变化压缩。在软土层中，具有较多的土壤细微颗粒，这种颗粒透性较差，不容易变形，所以使用常规的软基施工技术，不能起到加固作用。动力团结原理利用重锤被提升之后所拥有的巨大冲击力，作用在细微颗粒上面，使其结构发生变化，同时产生细微裂缝，将其中的水分排出，从而减小了软土层的含水量，使地基得以加固。在该过程中，重锤的冲击力是瞬间作用在细微颗粒上的，所以该颗粒在短时间内发生变形，排出水分，使相互之间的距离更小。其次，能够在局部范围内液化土层。重锤巨大的冲击力作用到软基土层中之后，细微颗粒便会出现变形，随着冲击次数增加，变形程度也随着增加。在微小颗粒变形过程中，其内部的空气及水分也往外排出，于是孔隙之间的压力便不断增加，当冲击到一定程度之后，冲击力和孔隙压力达到平衡，这时液化程度也达到最大值，细微颗粒之间的距离也达到最小，也就实现了软基固定。但需要指出的是，这种液化土层是在局部范围之内，并不在整个土壤层面上。再次，土层渗透性发生变化。由于土壤具有一定孔隙，里边具有水分及空气，当受到重锤冲击时，孔隙结构发生明显变化，水分及空气也随着排出，同时也形成侧向压力，停止锤击后，土层中的水分及空气又形成新的动态平衡。最后，土层触变恢复。软土地基在巨大冲击力作用下，强度逐渐下降，土壤颗粒的液化程度也逐渐下降，当降低到最小值时，便出现液化水，顺着新形成的缝隙中流出，土层也实现了触变恢复。

1.3 动力置换

这种方法主要分为两种，一个是桩式置换，另一个是整式置换。这两种方法都有其自身的特点，效果也不尽相同。第一种方法主要就是在软土层中增加一些其他材料，依靠重锤的冲击力把这些材料压入土层当中，进而增加土层的稳固性。第二种方法则是在软土层当中加入块比较大的石头，然后再利用重锤的冲击力使二者相结合，进而加固土层。这两种方法做法比较相似，目的就是为了使土层的稳固性增强，进而提高整个道路工程地基的稳固性。

2 强夯法在市政道路中的应用

2.1 应用工艺

由于我国国土面积广大，地形也特别复杂，在道路工程施工中，经常会碰到软土层，这种土层不仅会降低道路工程地基的稳固性，而且随着道路使用年限的增加还会出现塌陷的情况，影响道路的使用寿命。所以为了做好地基工程，应该通过一些施工方法来加固软土层，而强夯法就是当前比较好的加固土层的方法。这种方法的操作原理就是，通过起重机的滑轮把重锤吊到一定位置，然后通过自由落体的方法，使重锤在下落过程中的重力势能对土层进行冲击。使土层之间的密度更加紧实，进而达到加固土层的目的。在实际施工过程中，一定要检查好起重机等设备，做好安全防护措施，避免意外的发生。

2.2 夯实效果检测

在使用强夯法加固软土层之后，为了确保夯实的效果，应该派专门人员进行效果检查，看其是否符合相关的施工标准。在检查的过程中应该采取间隔检查的方式，间隔时间的长短和夯实中不同步骤的特点而定。例如，当软土层主要是由沙土组成的时候，效果检测间隔的时间应该是七到十五天。当软土层是由粘土组成的时候，间隔的时间应该在十五天到三十天左右。当采取上述的置换方法时，效果检查的时间一般在一个月左右。夯实的原理不同，则间隔检查的时间也不同，具体的检查方案也存在着差异。通常所采用的检查方法是十字检测法、室内检测法等，具体采用哪种方法检测，应该根据实际的施工情况来选择。

3 强夯法施工案例

3.1 工程基本概况

某道路的长度是三百二十米，宽度是四十二米，采用强夯的方法来加固地基土层。在施工准备阶段，应该对工程的地基土的情况进行勘察，针对这种土层的特点制定出多套处理方法，并通过对比法选择最为合理的处理方法，当前选择的是强夯法。主要就是采用十五吨的起重机，采用二十毫米厚度的钢板作为底部，面积为三点二四平方米，为了缓解重锤产生过大的冲击力，可以在重锤底部和重锤面之间放置五个通气管。为了保证夯实结果的科学性，在夯实之前应该制定合理的施工方案。这个方案就是对每个设定好的夯实点使用八次重锤冲击，把夯实坑最为地基的基坑。在使用重锤冲击的过程中，应该采取先高后低的方式，夯实的次数随之增加，保证每次重锤落地的点都一致。

3.2 施工阶段

施工阶段是工程中最为重要的阶段，也是施工设计的实施阶段。在施工之前应该做好相应的准备工作，检查好起重机、重锤等机械设备是否正常。施工方根据实际情况设定好施工方案以后，确定好夯点并设置四个基准点。在施工的过程中应该按照设定好的顺序进行，确保夯点的准确性。选定好一个夯点，把起重机上的重锤抬高到指定位置，然后让重锤做自由落体，到达指定的夯点。接下来就按照这个步骤反复进行，直到完成地基施工为止。特别要注意的是当重锤到达指定位置之后不应该马上按下下落按钮，而是应该当重锤不左右摇摆，保持平衡之后才开始，这样才能够保证重锤以直线方式下落到指定夯点。

3.3 夯击质量检测

对夯实质量的检测能够进一步保证其工程质量。作为检测人员应该全程参与夯实施工，并按照施工要求记录施工中的每个步骤，一旦出现了问题及时提出，特别是对地基下沉深度的检测，同时为了保证其检测结果的准确性，可以借助一些仪器来辅助工作。

4 结束语

道路工程和我们的生活息息相关，也是我们出行的重要通道。地基是道路工程的基础，地基工程质量不好就会造成整个道路工程的质量受到影响。所以为了提高道路质量以及使用年限，就应该保证地基的稳固性，而强夯法则是一种十分有效的地基加固方法。

参考文献

[1]鲍小玲.强夯法在市政道路施工中的应用分析[J].中国新技术新产品，2012，12（11）.

[2]刘可.强夯法在市政道路施工中的运用[J].中国新技术新产品，2011，16（19）.

[3]林恒毅.强夯法在市政道路施工中的应用分析[J].建材与装饰，2014，21（41）.