道路路基设计中强夯法处理地基的应用

蔡小乎

（浙江数智交院科技股份有限公司，浙江 杭州 310030）

新形势下，提高道路建设获得了社会各界的广泛关注，因此提高其相关的施工工艺已势在必行。强夯法作为建筑施工行业普遍应用的路基建设施工工艺，凭借其处理软土的效率性，在加强地基强度、保证道路质量方面发挥了重要作用。

1 强夯法对地基处理的作用

对于城市经济水平和未来发展而言，道路建设工程质量至关重要，因此必须予以重视，推进我国社会现代化建设的发展进程。地质问题备受关注，道路路基建设时的软土处理仍是施工过程的重难点问题。采用强夯法能够对地质进行加固并增加地基强度，减少因地质问题而产生的负面影响。

在道路施工过程中，强夯法材耗少、流程简单、使用设备多为常见设备，是理想的地基施工工艺。但是由于其原理具有一定的复杂性，且大多数现场施工人员普遍缺乏对于强夯法加固机制的专业理论认知，因此当前我国强夯法的实用技术水平始终停滞不前。

增强相关人员对于强夯法加固机制的理论认识，已成为提高我国关于强夯法应用水平的关键一环。在目前强夯法加固机制中，关于动力固结部分有了新的解释。与以往观念理论相比，动力固结提出了新的模型理论，其与传统静力固结模型对比具体如表1所示。

表1 动力固结的应用模型

动力固结新模型理论指在使用强夯法的过程中，不断锤击能够帮助加强地基强度[1]；在施工过程中除了锤击能够帮助强化土壤之外，水和土壤颗粒之间会产生相互作用的压力[2]。这种压力的形成能够在一定程度上改变地质结构，产生微小裂缝的同时改变渗透性。强夯法产生的巨大冲击力能够帮助土壤和水产生联结，两者之间的气体排出增大了彼此压力使得土壤结构紧密、强度增大。

2 强夯法处理地基的施工优点

道路路基设计工作中，强夯法能够被广泛应用于路基建设过程中，除了其能够取得加固土壤的作用效果外，还对多种地质类型道路建设具有适应性，并且能够在实际应用中能够根据具体施工目的进行相应调整和改进，以进一步提高道路路基施工质量。

2.1 辅助粉碎大型原材料或施工垃圾

此外，强夯法可以在粉碎大型原材料或施工垃圾过程中起到辅助作用。

在辅助处理施工垃圾方面，强夯法优势突出且操作空间大，不但有效利用了施工垃圾，而且将施工垃圾实现循环利用，符合新时代的绿色环保理念，可以辅助粉碎大型原料或施工垃圾。

（1）对填料粒径要求不严，使用范围广，在使用强夯法进行夯实后，已成为施工骨料的施工垃圾基本都被击碎，并与周围的土结合一体。

（2）在大面积、大块石高填方（如开山填谷、开山填海、机场和道路工程等）地基运用上体现出了更大的贴合性。在这些地区使用强夯法，可以使填料与原地面结合得更紧密，能够有效处理和利用施工垃圾，减少资源占用和环境危害，能够降低或减少土石方的添加比例，有效降低工程成本。

2.2 保障后期施工安全

强夯法在施工过程中产生的巨大锤击力能够显著提高地基强度，在保证了地基质量的同时也提高了土层密度。对于地基质量而言，意味着后期施工的安全性，同时也实现了施工土层的均匀化，降低了土地湿陷的风险。强夯法的应用相比其他地基处理方法而言，对材料和机电设备的要求较低，对施工人员的操作水平要求也更简单。以更低的施工成本实现更好的施工效果，使得强夯法能够广泛应用于各类建筑工程项目当中。

3 强夯法在道路路基设计中的具体应用

3.1 增加地基深度

在进行道路路基设计工作中，强夯法作为应用范围非常广泛的一种地基处理方式，需要考虑强夯法种种作用效果。除了加固土壤颗粒联结密度之外，强夯法施工过程中产生的巨大冲击力量也可以帮助增加地基深度。对于道路路基建设而言，加深地基深度能够有效地帮助提高路基安全质量，实现道路建设的高稳定性。其作用效果对于粉土和黄土等黏性土质尤为显著，采用强夯法能够通过简单的施工操作同时实现增大土层强度和加深地基深度两个施工效果，不仅施工操作简单，对于施工人员的技术水平要求较低，同时也能降低不必要的材料消耗。

强夯法的有效加固深度如表2所示。

表2 强夯法的有效加固深度

3.2 强夯夯击

在道路建设过程中应用强夯法能够降低操作难度，但在具体施工过程中仍然要遵循规范施工操作。强夯法由于在施工中会产生巨大的冲击力，因此操作时务必要注意施工顺序。对土地的夯击不能是乱序，应遵循施工规则，从深到浅。着重针对深层土质，由深到浅、由里及表，才能实现地基的强度加固；对表层土质进行加强需要应用推土机进行压实处理。

底层地基经过巨大冲击力的夯击之后，土壤颗粒之间的联结变得更紧密，不易产生空隙。强度增加的同时能够产生更好的支持力度，减少对表层道路路基产生的影响。而表层土壤的夯实有推土机完成，因此土质相对更为松散一些。强夯法虽然操作较为简单，但在施工过程中仍有一些细节处理需要注意。

夯击过的土地虽然已经产生了较强的内部压力，但在施工过程中仍要注意后续工序中产生的夯击力度对其产生的影响，尽量避免对已经处理过的路基造成缝隙、降低施工质量。因此通常在强夯法地基处理过程的最后，需要以低能量对整体路基进行满夯。

根据土地结构和土质的不同，采用强夯法时需要注意的施工细节也有所不同。针对砂土等松散土质进行强夯法施工时，应当格外注意地基的沉降问题。由于土质本身的属性影响，在进行地基夯实的过程中容易出现形变现象。这一问题导致了道路路基工程质量的严重下降，不仅会影响表层土，也会对持力层造成影响，使得地基质量出现变化，发生下沉现象。应结合工程的实际情况进行具体分析，根据不同的土质采用不同型号大小的夯锤，降低强夯难度，保证路基工程质量[3-5]。

3.3 夯击点位置选择

对路基处理采用强夯法一般适用于大型道路建设，大型道路建设中需要进行施工作业的地基面积较大，施工任务量繁重，强夯法能够快速有效地进行施工处理。因此，在选择夯击点时需要采用科学合理的计算方法，根据施工规划和施工设计进行综合分析。夯击点的选择主要以等边三角形的方式进行布局设计。不同的道路工程项目也会相应受到土质、地况等因素的影响，夯击点的选择不是一成不变的。应确定具体的夯击点位置，对夯击点之间的距离进行调整。

受土地类型和地况的影响，夯击点间距需要根据具体的项目工程参数进行调整。夯击点之间的距离要求需要结合实际情况进行调整和改进，对于部分项目而言，夯击点越近意味着施工重点越近。当夯击点之间的距离近到一定程度时会导致整体工程中夯击点分布密集，影响对浅层地基的夯击效果。在强夯法应用较为广泛的软土地道路路基工程中，针对夯击点的布置有通用的间距参数，以夯锤的直径大小为参考标准，夯击间距大概是其大小的三倍左右。

进行夯击施工时，施工中产生的压力会对路基中的土壤结构持续产生影响，使得土壤颗粒和孔隙水之间产生的压力大小发生变化，最终会影响施工结束后的土层变化，影响路基强度。因此夯击施工过程不仅要关注夯击点，还要注意施工过程中土层产生的变化。针对路基变化适当对施工周期进行调整，为路基中土壤压力转换提供缓解。

4 结语

综上所述，强夯法在道路路基设计工作中具有重要的影响和作用。相比其他地基处理方法而言，不论是施工操作还是施工效果，强夯法都有其独特的优点和属性。但是对于强夯法的实际使用也需要结合具体工程项目情况进行分析，对合适的土质采用适合的施工方法才能实现预期效果。因此，为了更好地实现道路路基施工，应当加强对强夯法的了解，保证施工处理技术，才能真正实现高水平的道路路基设计。