强夯法加固公路地基的设计方法

李本云，阮 高

(贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司，贵州 贵阳 550000)

强夯法加固公路地基的设计方法

李本云，阮 高

(贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司，贵州 贵阳 550000)

对于公路地基工程，在强夯法加固设计工程中需要重点考量地基与基础的稳定性，制定适宜的施工方案实现路基的加固效果。强夯法加固设计需要综合考量土壤性质、地下水的埋深、施工对于周边环境的影响、施工周期、工程造价等多种因素，保证设计效果，并减少设计工作量。就强夯法加固公路地基的设计方法进行探究。

强夯法；公路地基；设计

1 实例分析强夯法加固公路地基的设计方法

某公路地基土的总沉降量为463.9 mm，其不符合工程设计要求，依据该工程的现场条件，拟采用强夯法对软土地基进行处理。

1.1 技术要求

依据工程的设计要求，该公路经过强夯之后其地基的容许承载力应大于150kPa。通过现场勘察，采用强夯法加固地基其处理深度可深至细砂层，将其换算为加固影响深度，可达7.0m。

1.2 强夯设计

(1)排水体设计

为了保证施工设备的正常通行以及支承起重设备的正常使用，需要扩大地下水位及夯击面的距离，适当减小拔锤阻力，创造良好的排水条件，为后续施工奠定基础。需注意，施工现场的地面上需提前铺设砂垫层。考虑到该施工现场具备的工程条件，砂垫层的厚度设定为0.7m，主要由粗砂构成，需使用振动碾压机进行反复碾压，这样可避免夯击过程中夯点周边土体凸起变形。若局部区域的淤泥厚度大于2.5m，则需要设置排水盲沟、排水井等。

(2)夯锤重量和落距计算

依据相关学者的研究成果，强夯法的加固影响深度计算如下

式中：H为夯锤落距，T为系数，W为锤重，h为落距。

该工程区域内为填土、粉质粘土、淤泥质粉质粘土，系数设定为0.43，计算结果见表1。

表1 强夯法锤重与落距计算结果

因此，该工程最终的夯锤落距设定为18 m。

(3)单击夯击能击夯击遍数

依据以上设计要求，可按照如下计算公式计算单击夯机能为

E=Wh=2 700 kN·m

依据以往的工程经验，该工程的夯击遍数设定为4遍。其中1、2遍为跳行夯击全部的夯点，第3遍为间夯，也就是在每个主夯点之间增加一个夯点，第4遍为满夯。该工程要求填土强夯厚度必须小于5 m，含水量需控制在7.0%～19.0%以内。

(4)夯点布设

夯击点位置需要按照地基底的平面形状进行设计，如多数工程的基底为等边三角形、等腰三角形或者是正方形，该工程强夯点间距为主夯以及间夯正方向布设，边长为4 m；满夯锤印相切。夯击点之间的间隔距离需要依据地基土的性质以及处理要求深度进行设计。为了保证深层土的加固效果，第一遍夯击点间隔通常为夯锤直径的2.5～3.5倍，第二遍夯击点处于第一遍夯击点之间，这样可保证后续夯击点之间的距离可逐渐减小，也能够保证夯击能量可传达至土体深度。因此，工程下一遍夯击点一般会设置在上一遍夯点之间。最后一遍会采用较小的夯击能进行夯击，且彼此需重叠搭接，保证地表土的均匀性以及密实度。对于处理深度较大或者是单夯击能要求较大的公路工程，可依据具体要求适当增大第一遍夯击点之间的距离。

打击点间隔L计算如下L≈H

依据以上计算，该工程打击点的间隔距离设定为7 m。

(5)夯击间歇时间、收锤标准和普夯设计

两次夯击之间的间隔时间需参考土体中超静孔隙水压力的消散情况进行确认，对此可通过试夯确定间隔时间。最后两次夯沉量差异不超过5 cm点距以及行距搭夯，夯机能设定为2 700 kN·m，每点2击。

2 质量检测

在施工过程中按照强夯加固设计参数对施工环节进行管控，在每层施工结束后需要按照设计要求的压实度即干密度为验收标准进行检验，每1 000 m2设置至少一个探井，每0.5m深度间距使用环刀进行取样。若某一深度的试样压实度不满足标准，则需要对该样品周围1 000 m2进行二次施工，直至检查结果符合要求。

[1] 蒋红.强夯法在高速公路软土地基中的加固效果研究[J].廊坊师范学院学报(自然科学版)，2013，13(6)：73-75.

[2] 王志良.高速公路强夯地基处理的施工工艺研究[J].价值工程，2016，35(3)：18-21.

[3] 张建军，龚丽飞.强夯法加固地基的施工参数设计与分析[J].辽宁工程技术大学学报，2010，29(s1)：52-54.

2017-04-28

李本云(1987-)，男，贵州盘县人，工程师，主要从事交通岩土研究。

U416.1

：C

：1008-3383(2017)07-0045-01