试析强夯法在高速公路路基施工中的应用

许 盟

中交二航局四公司



试析强夯法在高速公路路基施工中的应用

许 盟

中交二航局四公司

强夯法作为重要的施工技术方法之一，具有工艺简、操作便利、费用低廉的优势，是伴随着施工技术发展和施工经验提高而产生的，当前非常受工程施工单位的重视和欢迎。

强夯法；高速公路；施工；应用

前言

近几年来，随着我国交通区域突飞猛进的发展，高速公路的质量问题越来越受到人们的重视和关注，通过观察我们可以发现，高速公路的地基填筑有一个共同点，那就是普遍都比较高，地基要承受比普通公路更大的来自于车辆的压力，所以，公路的地基是否稳定，强度如何，一直是人们关注的重点。实践向我们证明，强夯法应用在高速公路路基施工中，是一个十分明智的选择，不仅可以提高地基的强度，有效的降低地基的压缩性，而且，从某种程度而言，它还可以清理掉以往的土体的湿陷性。强夯法用来加固地基，可以说它的适用范围是非常宽广的，可以用于湿陷性黄土、砂土以及一般粘性土等各种填土地基的处理。强夯法的施工周期短，而且操作过程比较简单，因此在高速公路中得到了更加广泛的应用。

1 强夯法概述

强夯法，顾名思义，就是指把重锤从一定的高度下落，利用它的重力去夯击土层，使地基可以迅速的固结，进而来提高软弱地基的承载能力。具体做法是，首先使用起吊设备，把重量在10～25吨之间的重锤，提高到离地面10～25米的高空中，然后使它自由的下落，在这个过程中，真正起作用的是来自于重锤的强大的夯击能力以及那股冲击波的作用，达到夯实土层的目的。根据以往的经验表明：夯实能量和夯实深度之间存在着一定的关系，一般而言，如果是在100～200吨米的夯实能量下，可以获得3～6米的夯实深度。强夯法具体应用于砂性土、非饱和的黏性土以及杂填土等地基的加固工程中。用强夯法来加固路基，实际上是利用在强夯法的作用下形成不均匀沉降的原理，就是指在很短的时间内，对地基施加一个很强大的冲击力量，这种突然产生的巨大能量，可以使土体发生物理变化，例如破坏土体的结构，或者是恢复触变等功能。

2 强夯法的特点

2.1 加固效果好

强夯法用来加固地基，效果十分的明显。通过强夯法可以有效的减少地基土之间的孔隙率，进而也就降低了它们彼此之间的压缩功能，有效的提高了地基的压实度，另一方面，强夯法更是增加了其干密度，大大的改善了地基土的压缩模量，此外，强夯法还可以有效的改变土体抗震动液化的能力并且可以达到清理土体湿陷性的功能，进而使地基更加的均匀，通过这种方法提高了地基的承载能力。

2.2 适用范围广

强夯法的使用范围特别广，可以有效的用于处理碎石土、饱和度低的粉土、以及素填土等地基。当然，对于处理那些饱和度相对而言比较高的粉土地基，需要另当别论，应该采用其他的一些方法，譬如，在夯坑内回填碎石或者是其他的粗颗粒材料，但是，需要注意的是，在这些材料将要进行强夯的置换时，必须通过现场进行考核，确定它们的确适应这个场地，才可以开始施工。

2.3 经济性能好

用强夯法来加固地基一个比较突出的优点就是经济性能特别好，一般这种方法是不需要其他的辅助材料的，因而可以减少一些材料以及设备的费用，与置换、注浆这两个处理方法比较而言，强夯法的经济损失更是最低的，可以节约大量的成本，这种优势，对于强夯法的推广使用绝对起着非常大的作用。

3 强夯法在高速公路路基施工中的应用

（1）根据以往的一些地质勘察资料，我们从中得出一些结论。譬如说，在进行有效加固深度单夯的试验时，我们发现，它的有效加固深度相比于实际加固深度要低得很，这是因为，进行单夯时，大部分的土体因为侧向受到较小的约束力，而侧向挤出，然而在进行群夯时，几乎每个夯点周围的土层都已经被夯实，受到了一定的约束，所以土体不容易向外挤出，这也就决定了在进行群夯时得到的有效加固深度要比进行单夯试验时得到有效加固深度深一些。

（2）夯点的具体位置以及夯点之间的距离应该根据施工的具体地质而定。采用等边三角形，或者是采用正方形布置，毋庸置疑的是，由于方法的不同，必然会在夯点土和夯间土的处理效果上产生差异，因此，我们必须合理的布置夯点。对于那些面积较大的建筑物，可以使用等边三角形或者正方形，第一遍夯击点间的距离要保证在5m-9m之间，以后的每遍夯击点间的距离可以和第一遍相同。而对于那些单击夯击能量较大的工程，它们的第一遍夯击点间的距离可以适当的进行增大。

（3）夯击的遍数最好控制1-8遍以内，不过对于那些粗颗粒土而言，夯击的遍数可以适当的降低，相反的是，对于那些细颗粒土而言，它的夯击遍数应该适当的进行提升。我国大多数的工程，通常只夯击2-3遍，最后的时候，再用低能量的夯锤满夯1-2遍，切忌，夯击之间应该满足一定的时间间隔。

（4）用强夯法来处理湿陷性土地的地基，这时夯点之下的土体会在夯击力的压力下变形。我们可以把夯点下的土体比喻成一个桩体，那么就可以把夯锤的底面积看成是桩体的截面积，夯锤加固的深度可以看成是桩体的长度。夯点之间土体的强度远远小于夯实桩体的强度，所以用强夯法去处理湿陷性土体的地基承载力时，可以采用复合地基的计算方法，评价加固之后的承载力的取值。

4 强夯施工过程中注意事项

有效的对整个过程进行控制是强夯施工的关键所在，首先，我们需要做的就是做好准备工作，这就要求我们在强夯施工前，对夯击范围内的各类管线以及地下构造物实施一些必要的措施，以免因为强夯施工的进行而对周围的事物造成损坏。其次就是对于强夯施工设备的筛选，要选择带有自动脱钩装置的履带式起重机。强夯施工过程中也要求我们提前检测夯击范围内施工土的含水量。一般要保证施工土的含水量在12%左右，如果含水量过大，需要及时的采取措施，通过排水或者是翻晒来降低含水量，然后在进行施工。当然，在施工的过程中，我们应该随时的检测含水量，减少施工过程出现的错误。同时，在施工的过程中，我们需要注意的是对环境的保护，要合理的选择强夯施工的时间和地点，施工时间尽量避开人们休息的时间，地点尽量选择一些人烟稀少的地区，总之要远离村庄和学校，而且，对于一些将要使用的施工工具要进行适当地消音处理，尽可能的降低噪音。

4 结束语

总而言之，强夯技术是一项新技术，通过强夯施工能实现深层土体结构的改变，增大土的密度，减少路基工后沉降以及清除不良土体的目的。实践证明，被广泛应用在高速公路地基加固工程中的强夯法是一种良好且有效的地基处理方式。相信在今后的路基施工工作中，强夯技术会得到更多的重视。

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