湿地软基强夯处理分析

潘小廷

(中交二公局第六工程有限公司 陕西西安 710075)

湿地软基强夯处理分析

潘小廷

(中交二公局第六工程有限公司 陕西西安 710075)

我国有部分地区存在大面积的湿地，为了保证经济的发展部分公路需要穿过湿地区域，由于湿地的地基土表面为软粘土，不符合成为公路路基的要求，因此需要经过处理才能够进行下一步的公路施工。介于此，本文采用强夯处理方式分析其在湿地软基的应用，并结合实例进行实践分析，最终目的是为湿地软基的设计和施工提供科学的依据和参考。

湿地；软基；强夯处理

0.引言

软土在我国分布十分广泛，给我国公路建设带来了不小的影响。在软土地区修建公路，其中的稳定性问题和沉降变形过大是两个主要的问题，软基处理技术其在长期的应用过程中越来越完善，目前处理软基的主要方法有置换法、排水复合地基法、强夯法等等，不同的处理方法都具有其自身的使用条件，而本文重点是采用强夯法进行实践分析。

1.关于强夯处理湿地软基的稳定性分析

不管是哪一种复合地基模式，其在快速加载的条件下破坏模式都是因地基路堤稳定性不足导致的滑动剪切破坏。针对其稳定性分析，可以采用圆弧分析法[1]，假设滑动面为圆弧形，并经过加固区和未加固区，在圆弧滑动面上，总剪切力为T，总抗剪力为S，得到的稳定安全系数K=S/T，根据不同的滑动面可以得到不同的安全系数，通过找到最危险滑动面从而确定最小安全系数，最后能够判断强夯碎石墩复合地基以及路堤的稳定性。

针对强夯碎石墩复合地基，在圆弧滑动分析法中滑动面进攻符合地基，针对复合地基强度指标的计算可以采用面积比法进行计算。针对不同抗剪强度指标，可以采取总应力法、有效固结应力法和有效应力法[2]。

2.关于强夯处理湿地软基的沉降分析

现有的复合地基设计，一般都是以地基的最终沉降作为设计的控制指标，而针对公路路基，可以采用工后沉降作为沉降控制的依据，这种方式也更符合公路路基特点。想要分析工后沉降，就需要先分析固结沉降。

针对路堤强夯碎石墩复合地基固结度的计算，分为径向固结和竖向固结。径向固结，需要分析第一级荷载作用下碎石墩复合地基的固结计算，再考虑多级加载的碎石墩复合地基的固结情况[3]。针对强夯碎石墩复合地基最终沉降量的计算，可以采用分层总和法、沉降折减系数法和邓修甫碎石桩沉降计算方法。

3.结合实例分析湿地软基的强夯处理

3.1 工程概况

某公路地处高寒地区，湿地路段多处存在喜水草类植物，表层土质以草根、泥炭腐质土或淤泥质亚粘土，下卧层为粉砂土，由于地表水为持续上涨，项目业主单位根据实际情况需要将原设计方案更改为路基强夯加固。

3.2 具体强夯处理

（1）经过业主、设计单位、施工单位、监理单位四方面的协商，拟采用路基强夯加固方式，在湿地表层土上采取不除草方式，直接在湿地上抛填开山石混合料，抛填高程至湿地常水位面上50cm处后采用2.5m直径夯锤，对开山石混合料进行强夯加固，在完成了对开山石混合料的夯实和整平强夯之后再铺设一层土工布在进行路基填筑。

（2）针对开山石混合料，其填筑含泥量在5%之内[4]。当填筑工作达到设计高程之后，使用自纵加激振力大于或者等于50t的重型压路机进行碾压，碾压次数为2遍，之后使用直径2.5m的夯锤进行点夯形成强夯置换墩。整个工程采用四遍进行夯实，均采用点夯方式。强夯置换墩的夯实顺序从横断面的中间向两边、沿着路基纵向从近到远的进行夯实，每个夯点的夯实击数不可小于8下。完成了第一遍、第二遍的夯实工作之后在夯坑凹陷深度内填筑级配良好的填料，再根据第一遍、第二遍的夯点布置图进行第三遍、第四遍的点夯，每次夯击到最后其沉降量不超过50mm才算完成夯实工作。

（3）在完成了强夯置换墩的施工之后，将开山石料进行整平并达到设计标高之后，采用冲击碾压的方式，使用牵引式三轮压路机进行碾压，遍数可控制在20。当完成开山石混合料的压实之后，在这之上直接铺设一层单位面积质量不小于350g/m2，刺破强度不小于 0.5kN的无纺土工布，在根据原有设计填筑正常路基土料。

3.2 检验处理效果

为了了解高寒地区湿度软基采用强夯方式的处理效果，在完成强夯置换墩的施工之后，选取60m长的三段路段，分别采用普夯密实、拖式振动压路机对开山石混合料进行密实碾压，并对路基沉降等进行观测。

具体使用反力装置、加荷装置、沉降观测系统进行检验。反力装饰使用压重平台反力装置，加荷装置使用50t重的千斤顶手动加荷，沉降观测系统是在承压板的两个对角线方面对称安装4个30mm行程的百分表，测定地基沉降量。针对试坑，要求其宽度不能小于承压板宽度的 3倍，试压平面应用使用粗砂找平，厚度不能超过20mm，试验平面标高要高于基底标高。试验采用的加荷方式最好使用慢速维持荷载法，等待每级荷载都达到相对稳定之后再进行下一级荷载的添加。沉降观测和稳定的标准，在加载完一级荷载之后间隔 10min测量一次沉降量，之后间隔30min测量一次沉降量，连续2h之后，每小时的沉降量小于0.1mm则增加下一级荷载。判断终止加荷，当出现承压板周围的土明显向侧向挤出或者沉降急剧增大。

对夯点试验点进行承载力的确定，当加荷至400kPa时，达到荷载要求停止加载，沉降量分别为6.89mm和7.40mm，通过检测发现完成试验之后并未出现任何破坏特征，也未出现极限荷载。针对复合地基承载力的确定，对试夯参数进行地基处理后发现复合地基承载力能够达到200kPa。

3.3 强夯施工技术分析

在进行强夯处理的过程中，需要严格根据各项施工参数在施工之前检查夯锤重量和落距，有效保证每次单击的能量能够满足设计要求，针对每一个夯点都能够保证夯击次数和夯沉量，同时做好测量和记录工作。在具体的施工过程中根据规定进行夯实但是最后两次夯击其夯沉量需要大于设计控制值，可以采用增加击数或者填料继续夯实保证满足设计要求。

在施工过程中要严格保证施工安全，工作人员进入施工现场需要戴好安全帽。当夯锤起吊之前相关工作人员需要保证起重设备的稳定性和制动器的可靠，检查符合要求之后才可起吊夯锤，如果遇到不良气候情况应该禁止作业。

3.4 施工中的重点与难点

强夯处理施工是利用高能量的冲击和振动，因此也会对周围的地层和邻近的建筑物产生影响，考虑到这个方面在强夯的过程中最好采用隔断施工的方式，或者做好一些必要的减震处理，有效减弱强夯处理对邻近建筑物的影响。

4.结语

通过使用强夯方式对湿地软基进行处理，其能够适应各种土质的要求，夯实效果好，而且更加经济，施工操作简便，工期短等特点。作为一种新型的地基处理方式，强夯法不仅能够适用于湿地软基，还能够用于市政工程、铁路等领域。但是本次研究也发现使用强夯法处理湿地软基的相关问题还是十分复杂的，还需要重点加强对复合地基路堤稳定性、综合强度指标等进行进一步的深入研究，只有这样才能够更好应用于更加广泛的工程中。

[1]刘艳,刘江锋. 高原湿地公路软基处理及监测分析[J]. 山西建筑,2011,33（14）:52-53.

[2]郝利生. 高寒地区下湿地软基强夯处理技术的应用[J]. 山西建筑,2011,51（22）:59-61.

[3]任继荣. 强夯置换技术在水域湿地软基处理中的应用[J]. 建筑施工,2006,34（11）:871-872.

[4]王宏祥,冯守中,闫澍旺. 强夯置换墩加固高寒湿地公路软基的研究[J]. 工程勘察,2009,27（04）:15-20.

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1007-6344（2016）07-0296-01

潘小廷，男（1982—）陕西西安人，工程师，本科，研究方向：公路桥梁专业。