湿陷性黄土路基强夯法施工工艺探讨

李跃锋+崔帅帅

摘 要：作为湿陷性黄土路基施工的重要技术之一，强夯法具有设备简单、施工便捷、适用范围广、节省材料、施工工期短等优点，因此被广泛应用于路基处理施工中。为此，本文在全面了解强夯施工机理的基础上，对湿陷性黄土路基强夯施工准备、施工流程及施工质量控制进行了分析与探究。

关键词：湿陷性黄土路基；强夯法；施工机理

一、强夯施工机理

强夯法最早产生于法国，这是一种专门的地基加固方法，这种方法是用巨锤从高处自由下落，然后产生强大的压力，形成冲击波，从而将土压实的一种方法。这种方法可以使湿陷性黄土瞬间产生变形，迫使土层孔隙压缩，使土层中的液化水迅速排除，从而使地基达到紧密的程度，这样不仅可以提高地基承载力降低其压缩性，而且还能改善砂类土抵抗振动液化的能力，消除湿陷性黄土的湿陷性。

二、湿陷性黄土路基强夯施工准备

1、施工准备。首先，在施工之前应该将相关的机械设备以及人员进行合理地安排，机械设备在使用前应该进行细致地检查，并且还要制定出一套具体的施工方案，确保施工顺利进行。其次，要将已经腐坏的土壤全部挖除并铺平路面，要保持整个路面的干燥度。此外，为了避免路面在施工过程中受到雨水的影响，应该在路面两旁修建排水沟，确保路面没有积水。

2、强夯技术参数确定。强夯技术参数主要包括夯锤的直径和重量、夯击次数、夯击位置和夯击频率。在夯击过程中，夯锤的直径和重量直接关系到夯击的效果，直径和重量越大的夯锤对路面产生的冲击力越大，就能更好地将路基压紧。其次，夯击次数是由路基土壤的特性进行确定，土壤结构较松散时需要进行多次夯击，一般情况下为6～10次。此外，夯击位置的确定主要包括夯击点的位置和点间距，一般情况下路基的厚度达到2.5米时应该选择2米的点间距，厚度达到4米时应该选择3.3米左右的点间距。另外，放慢夯击的频率是为了消除土壤中的静水压力，并且在一次夯击完成之后，要将路基整理平坦在进行操作。

三、湿陷性黄土路基强夯施工流程

1、平整场地

进入施工现场前，施工机械必须对场地进行平整施工。如场地平整可选用推土机进行施工，为强夯施工提供便利。并准确估算夯击后地面沉降情况，在夯击情况充分结合的情况下，确定地面高程。公路工程软基施工前详细查看地下管线与构造物位置等，防止破坏情况的大量出现。

2、测量放样

测量放样施工必须严格遵循设计规定进行，6米为夯点间距离。布设桩形时以正方形为主。在第一遍正方形中心点位置布设第二遍夯点，各个夯点位置可通过全站仪及钢尺标进行标示，一般选用的标示材料为白灰与木桩，随后测量各个夯点原地面高程。160kpa与180kpa为夯前原地表检测的地基承载力，与施工规定相比较小。施工前期，强夯处理范围内水位与3.5米相比较低，如3.75米等。逐点夯击，对各点位进行夯击作业，测量其沉降量与孔隙水压力，并进行详细记录。

3、碎石铺设

如饱和细颗粒土存在于地表内或具有较高地下水位时，必须将碎石层铺筑到亚粘土表面，将其铺设厚度在2米范围内进行有效控制，碎石铺设功能为对承受强夯机械进行持力，同时控制冲击波出现的上部土层松动情况，并达到及时消散超静水压力的作用。

4、夯点施工

夯击公路工程软土地基前，必须准确标注第一次夯击位置，一般选用的材料为小木桩与石灰，确保其误差在5厘米以下，为测量地面高程提供便利。夯点施工可分三个阶段进行，第一阶段，公路工程软基施工前，先对施工场地进行平整作业，对场地标高进行复测，确保其与设计起夯面标高规定相符合，随后通过全站仪向施工场地内进行施工图角点引测，并进行坐标控制。通过监理人员检验后，确保其质量符合施工规定，再选用一般经纬仪，根据施工图进行第一遍夯点布设，并用白灰标识出夯点位置，为夯锤准确就位提供便利。强夯机械设备就位后，应先测量夯锤落距，同时选取有效方案，避免夯击过程出现偏差，保证每击都能符合相关规定，如单击夯击能等。于此同时，对就位后的锤顶面标高与地面标高进行测量，为夯坑深度计算提供便利。起重机就位后，将夯锤向预定高度起吊，并将脱钩装置开启，等到夯锤脱钩自行落下后，将吊钩放下，进行锤顶高程的测量。如两击无法满足沉降需求，必须将石块填实到夯坑内，随后连续夯击。确保其符合施工规定后，方可停止夯击作业。

第二阶段，完成第一遍夯点施工后，在监理工作者的监督下，必须进行夯坑回填、场地平整机地面抄平作业。随后再次利用全站仪向施工场地内进行施工图角点引测，并进行坐标控制。同时，可选用白灰进行夯点标识，该施工方式和第一阶段相同。

第三阶段，该阶段为满夯施工，不需要布设夯点及观测夯沉量，只需要对夯击数、夯锤落距等进行有效控制。平底铸钢锤（2.4米）为本工程夯锤，25吨为夯锤重量。完成满夯施工后，场地整平时，可选用推土机进行施工，平整碾压标高必须符合施工規定。

四、湿陷性黄土路基强夯施工质量控制

1、夯击施工之前对相关参数进行确定是强夯施工质量控制的重要措施之一。在进行施工时要根据湿陷性土壤的具体特性确定夯击点的位置，其误差不能超过5厘米，并且要选择合适的夯锤下降高度，避免由于误差导致的夯击力度不足或过大，造成夯击效果不明显。此外，在施工之前还需要对夯锤的直径和质量、夯击点的间距以及夯锤的偏心情况进行确定，一旦这些数据达不到标准应该及时地对其进行处理，避免在施工中出现意外。

2、夯击施工过程中由于采用的是大型设备，精准度难控制，所以夯击的位置以及间距都难以掌控，容易出现偏差。一般情况下夯击点的位置误差要低于5厘米，倾斜角度小于30，一旦超过这个限度就要重新对设备进行调试，直到误差保持在标准范围内，这样才能保证夯击的效果。在夯击施工中对不同的夯击点的夯击次数都要进行登记，通过统计分析再进行相应的调整。在施工过程中，由于冲击力过大可能会造成路面的凸起，这就需要停工对路面进行处理，并且记录引起路面不平的夯击次数。此外，在夯击施工结束前的两次夯击，路面沉降量应该要小于8厘米。

3、夯击施工后要对施工过程中的夯击点与夯击次数的记录信息进行对比分析，如果发现有数量不对或者误差较大时，要及时寻找其中的原因并采取措施。对于漏夯的情况，可以通过增加夯击次数来弥补，而对于误差来说就要根据误差大小，制定相应的处理方案。在每次夯击后都要对路面进行整理，并且实时登记路基的相关数据，检查夯击位置是否符合要求，还要对路面的沉降量进行测量。夯击完成后要对施工中登记的数据进行分析，在验收合格之后才能投入使用。

五、结束语

总之，公路建设实际经验中，湿陷性黄土对公路路基造成的影响非常明显，严重影响了公路的质量，缩短了公路的使用寿命，并且在公路使用过程中存在着极为严重的安全隐患。经过长年的工作经验积累，强夯法对湿陷性黄土路基的治理效果较好，可以改善路基质量，延长公路的使用寿命。所以，对湿陷性黄土路基强夯法的施工工艺进行研究，对于我国湿陷性黄土地区的公路建设具有十分重要的意义。

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