公路软基路段高填方路基施工技术研究

王利香

软基段的高填方路基施工后容易产生较大的沉降，影响路基质量和后续路面正常施工与使用。对此，为保证路基质量、避免产生太大的工后沉降，并提高路基承载能力，施工中应根据实际情况采取合理可行的施工技术，并在施工中加以严格控制，进而保证最终的施工质量和效果，为之后的路面施工奠定良好基础。

一、工程概况

某公路工程第2 合同段起、 迄桩号为K0+000～K1+550，路段总长约450m，其路幅设计宽度22m，设计时速30km/h。该段公路路基属于高填方路基，且分布有软基，最大填高可达20m，为防止路基填筑完成后产生不均匀沉降，并提高路基填筑后承载能力，设计采用强夯法进行施工。

二、施工技术要求

夯击点之间的距离按5m 控制；单个夯击点的主夯和副夯均为1000kN·m，在满夯过程中主要使用的是800kN·m；对于夯击的次数，应达到以下要求：最后两次夯击的下沉量应不超过50mm；对于夯坑周围地面，应没有太大的隆起或变形；避免由于夯坑深度较大导致起锤困难。初步将夯击次数确定为4 击。第一遍夯击采用主夯进行，按照设计要求的间隔距离呈正方形进行布置；第二遍夯击采用副夯进行，于主夯点位中间适当穿插；第三遍夯击为满夯，夯点之间应有1/4 的搭接，且夯击应保持连续。对于夯击的间隔时间，当为砂性土时，考虑到其透水性良好，夯击过程中孔隙压力容易消散，故采用连续夯击的方法；当为粘性土时，应按照14d 的时间间隔进行夯击。

三、施工参数确定

强夯施工参数需要以工程场地条件为依据并结合施工要求确定。在强夯施工开始前，需在现场选取一段长度为50m 以上的试验区进行试验性夯击，用于确定适宜的施工参数。需通过试验段施工确定的参数包括各点位夯击能、夯击遍数、间隔时间、夯击点的布置、夯距、夯锤的起吊高度。

其中，对于单个夯击点的夯击能，主夯和副夯均为1000kN·m，在满夯过程中主要使用的是800kN·m；对于夯击次数，需根据试验确定的夯击次数与下沉量及其两者之间的关系来确定，同时要满足以下要求：最后两次夯击的下沉量不能超过50mm，且夯坑的周围不能因为夯击产生太大的变形及隆起等现象，并避免由于夯坑深度过大导致起锤困难；对于夯击的间隔时间，当为砂性土时，因透水性良好，夯击完成后孔隙压力容易消散，所以可连续进行夯击；而为粘性土时，应按照14d 的时间间隔来连续夯击；对于夯点的实际布置和距离，夯点的布置应呈正方形，在第一遍夯击过程中，夯点之间的距离应略大，以此确保深层土得以有效加固，然后在第一遍夯击点之间进行补插夯点；对于夯锤的高度，因该工程缺少相关资料，加固深度应满足国家相关标准提出的要求。通过查表可知，当采用1000kN·m 的夯击能时，其加固深度可取5m。落锤高度可采用以下公式计算得出：

式（1）中，H表示加固深度，单位：m；h表示落锤高度，单位：m；M表示落锤重量，单位：kg。经计算，该工程将落锤高度确定为10m。

四、强夯施工流程与操作要点

1.施工流程

强夯施工应严格按照以下流程进行：

步骤一：对施工场地进行清理和平整，并在强夯区域两侧进行临时排水沟的开挖；

步骤二：确定并标出第一遍强夯的具体位置，同时对其原地面的高程进行准确测量；

步骤三：将起重机移动就位，确保夯锤的中心和夯点完全对准；

步骤四：对夯击开始前夯锤顶部实际标高进行测量；

步骤五：将夯锤平稳起吊至设计要求的高度，然后打开脱钩装置，在夯锤自由下落之后，将吊钩放下，并对夯锤顶部的实际高程进行测量，如果发现由于坑底存在倾斜导致夯锤歪斜，应立即对坑底进行平整；

步骤六：对步骤五进行重复，根据设计要求，对一个夯点进行夯击；

步骤七：更换夯点，重复步骤三至步骤六，直到完成第一遍夯击的所有夯点；

步骤八：利用推土机对夯坑进行填补，同时对场地的实际高程进行测量；

步骤九：在要求的时间范围内，按照以上操作步骤完成各夯击遍数，之后使用较低的能量进行满夯，使场地范围内表层土达到密实，最后再测量一次场地的实际高程。

2.操作要点

强夯施工操作中应严格注意以下要点：

（1）施工场地应保持平整且可以承受设备带来的荷载，在开工前应检查确认是否存在地下障碍物或管线，若存在，应提前处理，以免妨碍施工。

（2）强夯设备要满足夯锤的起吊高度与质量等基本要求，同时安装齐全的安全装置，避免夯击过程中起重机臂杆进行卸重时产生大幅后倾。在臂杆顶部使用钢丝绳和推土机锚系，在施工空闲时，可利用推土机对场地进行平整。

（3）在强夯施工过程中，应按照经试验确定的各项参数来严格控制，对于夯击的深度，应使用专门的水准仪进行测量和控制。

（4）每夯击完一遍以后，都要对场地的实际下沉量进行测量，再用土石填补并整平夯坑，然后方可进行后续的夯击。施工中夯击的下沉量必须满足设计要求。

（5）在强夯过程中，首先要对夯锤是否处在中心进行检查，如果经检查发现偏心，应通过在夯锤两侧焊接钢板来使其保持平衡，避免横坑产生倾斜。

（6）落锤应始终处在平稳状态，且夯位准确无误，若存在错位，或夯坑存在较大的倾斜，应立即使用砂土对夯坑进行填筑，在适当的补夯之后即可开始下一道工序的施工。

（7）强夯难免会对地基与其周围既有建筑造成扰动，因此，夯击点和周围既有建筑之间的距离应达到15m 以上，若距离不足，需在夯击点和既有建筑间进行减震沟的开挖，对于减震沟的深度，应达到建筑基础深度以上，同时还要有符合要求的长度。

3.雨季施工措施

当强夯施工必须在雨季进行时，应积极采取以下施工措施，保证施工正常进行，并达到预期的效果。

（1）雨期施工过程中，应采取有效措施避免场地范围内积水，否则会使土质变得更软，强夯后产生挤出，对强夯的效果造成影响。

（2）以施工总图为依据充分利用地形条件确定排水沟具体方向，施工中按照规定开挖临时排水沟，保证施工顺利进行和施工质量。

（3）对需要进行强夯的部位认真做好表面碾压。

（4）时刻掌握天气状况，切实做好预防工作。

（5）降雨后，不可使用履带式起重机在还没有达到密实状态的虚土和低洼部位作业。

（6）在正式强夯施工开始前，应做好试夯，即将夯锤吊升1m 的高度重复起落一定次数，在检查确定达到稳妥之后，即可开始正式强夯作业。

五、施工注意事项

（1）利用推土机将场地表面整平后，应采用强度相对较高的土对表层软土进行换填。将场地整平后，应将各夯击点的具体位置准确标出，同时对场地的实际高程进行准确量测。

（2）点夯施工过程中，认真做好各项记录，包括各夯击点能量、夯击的次数、夯坑沉陷、夯坑周围土体隆起量等，同时要对夯击具体影响范围与影响程度予以高度重视。在点夯结束之后要严格按照设计要求做好满夯。

（3）强夯应按照从内到外的顺序隔行跳打，直到完成所有夯点的强夯施工。

（4）在相邻的两遍强夯间要有适当时间间隔，具体的时间间隔要根据土中孔隙水压力具体消散时间确定。如果缺少实测资料，则可将地基土具有的渗透性作为依据来确定，在渗透性相对较差的土层，应间隔3-7d 以上的时间，而当土层有良好渗透性时，可进行连续夯击。

（5）在点夯过程中，夯锤实际下落高度必须满足要求，以此保证夯击力。在进行满夯时，应严格遵循下列各项基本原则：先轻后重、先稳后振、先低后高、先慢后快、轨迹适当重叠，避免漏夯，夯击面积要有1/4-1/3 的重叠。

（6）对于因强夯作用产生的飞石、振动与噪声，会对周边既有建筑、设备造成很大影响，对此，在必要的情况下应设置好减震沟。

（7）在施工现场应安排专人对机械设备进行指挥，与作业人员之间良好配合，但要注意如果设备的路线上有人员走动，则要停止设备作业，以免发生危险。

（8）施工完成后，认真分析各项测量记录，并给出相应的评价结果。此外，还要积极配合建设单位开展荷载试验，以确定加固效果。对于检验点的数量，应切实满足设计和相关规范提出的要求。

六、结语

综上所述，该软基段高填方路基施工已经顺利完成，经强夯处理后，路基范围内沉降处在允许范围内，承载力符合设计与规范提出的要求，说明以上施工技术方法合理可行，可为类似公路工程的软基段高填方路基施工提供技术参考，不断提高软基段高填方路基施工技术水平。