试论强夯法在公路软土路基施工中的应用

葛伟强

摘 要：改革开放以来，我国基础设施建设发展迅速，公路建设取得了显著的成绩。随着公路建设规模的持续扩大，在公路施工中常常会遇到软土地基问题，若处理不当，很容易出现路基不均匀沉降或路面开裂等问题，甚至影响道路使用寿命。强夯法具有高效、灵活、适用性强等优势，将该技术用于公路软基处理当中，可大幅提升工程质量。本文以强夯法为研究对象，在全面了解软土路基特点和强夯法作用机理的基础上，结合具体工程案例，提出了合理的施工方案，并对软基处理中强夯法的施工工艺进行了分析与探讨。

关键词：强夯法;软土路基;作用机理

1 强夯法的作用机理

强夯法，是指将十几吨至上百吨的重锤，从几米至几十米的高处自由落下，对土体进行动力夯击，使土产生强制压密而减少其压缩性、提高强度。这种加固方法主要适用于颗粒粒径大于0.05mm的粗颗粒土，如砂土、碎石土、山皮土、粉煤灰、杂填土、回填土、低饱和度的粉土、粘性土、微膨胀土和湿陷性黄土，对饱和的粉土和粘性土无明显加固效果。这是在重锤夯实法基础上发展起来的，而其加固机理又与它不一样，这是一种地基处理的新方法。

2 工程概况

某道路工程全长34.7km，地形起伏大，位于黄河冲积二级阶地。在沿线路段存在池塘、水稻田等软土路基段，结合工程地质勘查情况，本工程所需解决的岩土工程问题主要有2点，其一，池塘段软弱土引起的沉降问题、土层液化问题;其二，由于填方高度原因引起的池塘外路段不均匀沉降问题及杂填土问题。为解决上述问题，必须选择合理的地基处理方案。

2.1 软弱土层处理

根据地质勘查报告显示，池塘段软弱土层为1-2层，局部存在淤泥质土，具有较差均匀性。此外，由于本层厚度相对较薄，平均厚度仅为1.99m，需将其挖除。

此外，仅池塘段存在3-1夹层，具有较高含水量，相比周边深度相同的土层3层，其压缩性高出许多。即11MPa为3层压实模量，4.9MPa为3-1夹层压缩模量。加之池塘内地势低，填方高度高于周边区域，因此，很容易出现不均匀沉降。处理方法应采用强夯、冲击碾压等方式，有效提升其密实度，促使原地基表层形成一定厚度的硬壳层，消除一定深度内的工后沉降。

2.2 不均匀沉降、杂填土问题处理

为消除不均匀沉降，尽可能降低高填方区域的原地基沉降，并构成一定厚度的硬壳层，用于处理不均匀沉降问题。

针对杂填土问题，可将表层耕植土清理干净，尽可能将垃圾、树根等有机质成分清除，同时利用碾压、强夯等施工工艺，进一步提高其密实度，减少杂填土的可压缩性。

3 强夯法施工工艺

3.1 表层土处理及场地平整

第一，施工前，尽可能清理干净场地内表层50cm以内的耕植土，随后通过冲击碾压法进行原地基碾压施工，从而增强地基强度。第二，耕植土厚度在50cm以上，待表层50cm清理干净之后，需翻挖清除面以下1.5m范围内的土层，将有机质含量较高的杂质清理出去，如树根、生活垃圾等，随后利用冲击碾压工艺，对其进行碾压施工，保证满足土石方工程设计密实度规定。第三，待完成上述施工后，可根据勘察报告CBR试验结果，对施工段内不符合要求的区域进行换填，保证满足施工规定，随后基本整平地基。

3.2 强夯施工

（1）强夯施工前，需基本平整施工区域，避免出现高差过大现象。由于施工场地限制，抛填石应由便道逐渐向外挤淤回填，分两次向施工作业面搬运材料及整平。选取履带式挖掘机向外铺填，并做好标高控制。（2）根据设计要求，在指定位置标注夯点位置，并测量高程。按等边三角形进行夯点布设，施工机械就位。考虑到地下水将会对强夯能级造成一定影响，点夯施工采用两遍3000kN·m能级进行施工。夯点间距为4.5m，夯点布置为正方形，单点击数为10～12击，最后两击平均夯沉量必须控制在5cm以内。（3）夯击施工过程中，要一击一击地做好夯坑深度记录。在夯击时，若出现夯坑深度过深导致起锤难度大，必须及时暂停夯击，将填料回填到夯坑内，直到和夯坑顶面高度一致，此时同样要做好填料用量的记录。此外，夯击时常常会遇到周围软土被挤出的情况，为保证施工顺利进行，需及时清理淤泥，或将一层碎石垫层铺筑于夯点周围，铺设碎石垫层时，所选用的碎石不得含有杂质，最大粒径控制在300mm以内，含泥量不得超过10%。碎石垫层厚度为1.5m，随后继续进行施工。在本工程夯击施工中，可按照隔行跳打的原则，从内到外进行夯击施工，防止相邻夯点相互影响。（4）待点夯施工完成后，可按照单点夯击能1000KN·m进行一遍满夯，单点击数控制在4～5击，夯实场地表层松土后，测量场地高程。

3.3 质量控制

施工中，应建立健全质量管理制度，尤其是施工日志制度，根据施工进度真实、准确地记录施工中所有重要参数与异常情况。采用“隔行跳打”的方式进行点夯施工，互为插夯施工。待完成点夯施工后，需平整施工段，并进行满夯施工。同样，在满夯施工后，也需要平整施工段，并通过重型压路机进行4遍碾压，最后复核施工段标高。若夯坑内存有明显积水现象，需及时排除。

在大面积强夯施工前，需按照施工规定及施工流程进行试夯，按照试夯结果对施工参数进行适当调整。当完工后，应进行施工沉降观测，保证无不均匀沉降问题，提高软基加固效果。

4 结束语

综上所述，社会经济高速发展的今天，我国公路建设行业也得到了极大的发展。在公路工程结构中，软土地基作为路基工程的主要类型之一，如何选择合理的处理方法极为关键。为此，必须结合具体工程案例，根据现场实际情况，充分掌握软土路基施工现状，才能保证采取的施工方法、施工技术科学、有效，强夯换填法的应用，可有效提高路基稳定性，才能提高工程质量，保证道路通行安全。

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