强夯法在公路软基路堤工程中的应用探讨

1、    强夯法在公路软基路堤工程中的应用探讨    黄秋杨【摘 要】在软土路基上修建公路，尤其高等级公路，其使用性能直接受到软土路基的影响，因此掌握影响软土路基变形规律和沉降因素，找到合适的处理方法，成为公路工程建设中亟待解决的问题。论文主要结合某高速公路软基路堤工程的应用，对强夯法在软基路堤处理中的应用做了探讨和阐述。【关键词】强夯法；公路软基；公路工程1 工程背景软基路堤处理的方式多中多样，各有优缺点，公路对路基沉降的要求很高，路基失稳或过量沉降等现象经常发生，因此在工程施工过程中，应根据实际的工程需要选择合适的处理方法。软基路堤变形规律及处理方法一

2、直是公路建设关注的课题，论文以南方某高速公路施工标段为依托，开展了软基路堤处理方法的研究，主要研究公路软基强夯处理工程，重点介绍强夯法的工艺、施工方法及施工控制等。2 强夯法在公路软基路堤工程中的应用2.1 施工准备（1）平整场地在施工机具进入场地之前，首先用推土机平整场地，以便于强夯施工，并根据试验场地的夯沉情况估算强夯后地面沉降值，依此确定地面高程。施工前应查清场地内的地下管线和地下构筑物的位置及标高，并采取必要措施，防止受到施工损害。（2）铺碎石在地表有饱和细颗粒土和地下水位较高时，在亚粘土表面铺设2m厚碎石层，不仅可作为承受强夯机械的持力层，还可减少冲击波造成的上部土层的松动，还助于加

3、速强夯产牛的超静水压力的消散。（3）夯实点定位强夯前，应采用小木桩或用石灰标出第一遍夯击点的位置，其偏差个大于5cm，并测量地面高程。（4）单点试夯单点试夯试验采用3000kn·m的单击夯击能，选用圆台形铸铁夯锤，锤重20t，锤底直径2.3m，锤底静压力40kpa，夯锤落距15m，试验点间距15m。单点夯应布置测试地表位移（包括竖向、水平位移），记录每次夯沉量，测定夯坑深度。通过测试地表位移（竖直、水平位移），记录每击夯沉量，得出单点夯击次数与夯坑下沉量及夯坑周围地表变形之间的关系，画出夯击次数和夯沉量之间的关系曲线，由此确定最佳夯击次数。以夯坑的竖向压缩量最大，而夯坑周围隆起量最小

4、为原则。同时两遍夯击之间应有一定的时间间隔，以利于土中超静孔隙水压力的消散，因此在试夯前埋设孔隙水压力传感器，通过试夯确定超静孔隙水压力的消散时间，来确定两遍夯击之间的间隔时间。（5）试验区试夯在高填方基底范围内选择25×25m，面积为625m2的范围进行试夯。先初步采用夯击能3000kn·m夯三遍，夯点间距6×6m，第一遍每点夯13击，第二遍每点夯10击，第三遍每点夯7击，第二遍与第一遍错开半格，2遍间隔时间为2周。最后用低能量1000kn·m满夯一遍，锤印搭接1/3左右。（6）吊机就位进行强夯吊机就位，测量夯前锤顶高程，然后按施工设计图的次序进行强夯

5、。首先按设计规定的夯击次数及控制标准完成一个夯点的夯击，夯锤每次脱钩下落后应测量锤顶高程。若夯锤歪斜，应及时将坑底整平，然后换夯点重复施工。完成第一遍夯点的夯击，继而用推土机推平，填满夯坑，并测量地面高程，如此反复继续，直到在规定的间隔时间后，逐次完成全部夯击遍数。最后一遍用低能量搭夯，落距可降低为35m。2.2 强夯法施工工艺（1）清理平整施工场地；（2）在亚粘土表面铺设2m厚碎石垫层，碎石垫层粒径不大于40mm，含泥量<5%，地层应宽出路基边脚2m；（3）标出第一遍夯点位置，并测量场地高程；（4）起重机就位，夯锤置于夯点位置；（5）测量夯前锤顶高程；（6）将夯锤起吊到预定高度，开启脱

6、钩装置，待夯锤脱钩自由下落后，放下吊钩，测量锤顶高程；（7）重复步骤六，按规定的夯击次数及控制标准，完成一个夯点的夯击；（8）换夯点，重复步骤47，完成第一遍全部夯点的夯击；（9）用推土机将夯坑填平，并测量场地高程；（10）在规定的间隔时间后，按上述步骤完成全部夯击遍数，最后用低能量满夯，将场地表层夯实，并测量夯后场地高程。3 强夯法施工质量控制措施3.1 施工中的质量控制施工中的质量控制主要有以下四点：机具设备质量控制；夯锤落距控制；夯锤夯沉量控制；详细的现场施工记录。（1）机具设备控制强夯机械设备控制，主要体现为夯锤的质量、直径、高度的控制，本合同段夯锤质量采取20t。夯锤内部采用70角钢

7、对拉十字焊接，同时在距底板钢板20cm处，沿圆周斜拉70角钢焊接，吊环采用钢板制作，与底板钢板贴边焊接，增强夯锤整体连接性，夯锤直径为2.3m，锤底静压力40kpa，夯锤落距15m。夯锤设置四个直径200mm上下贯通的通气孔，减小锤底与土体形成真空产生的强吸附力和下落时间的空气阻力，充分保证夯击能的有效性。（2）夯锤落距控制在脱钩器钢丝绳上设置刻度点，严格控制夯锤起吊高度，不到夯锤落距的高度，坚决不进行夯实。20t夯锤起吊15m，保证强夯质量。（3）夯沉量控制场地平整后架设水准，强夯前测量场地高程。点夯时水准测量夯锤顶面标高，严格控制强夯最后两击的平均夯沉量小于等于50mm。点夯后进行满夯，同

8、时测量满夯后场地高程，计算强夯后场地下沉量。（4）详细的施工现场记录控制好锤重，对夯点间距进行严格把握，记好第一、二、三遍的夯击次数，控制好第二遍以第一遍错开的间距，以及两遍之间的间隔时间，记录好各遍夯后的场地沉降量。控制好最后一遍的低能量满夯，做好锤印搭接1/3左右。施工时监理对施工现场第一手资料进行详细记录，包括强夯的锤重、落距、每遍夯击次数、最后两击强夯沉陷量等，做到资料详细齐全，保证施工质量。3.2 施工操作质量控制（1）现场检测控制强夯施工要进行两次转序，这两次转序是由监理和施工单位质检员共同进行，第一次转序在点夯后进行，第二次转序在满夯后进行。施工场地的强夯质量检验由施工单位质检员

9、和监理共同负责，监理员在现场有否决权。对每次夯击的落距进行检查，严格控制夯锤落距及点夯的每遍次数，施工单位质检员必须认真填写原始资料。最后两击沉陷量必须有现场测量员检测，只有监理认可后，才可转入到下一工序施工，无现场测量员检测的夯点一律视为不合格，要求进行补夯。满夯必须作到锤印相互搭接，由现场质检员及监理工程师检测，检测合格后方可进行转序。（2）试验检测控制强夯后714d，由施工单位中心试验室对强夯处理后地基承载力进行抽检，监理工程师必须在场。承载力检验采用原位测试与室内土工试验同步进行。对地基进行静力触探、标准贯入及载荷试验，试验数据合格后，方可进行下一道工序的施工。4 结语强夯法由于其具有设备简单、施工速度快、运用范围广、节约材料、效果显著等优点，在各类地基处理措施中，强夯加固被认为是一种既经济又快捷的技术措施之一。因此强夯法处理地基的领域非常广泛，在工业与民用建筑、公路、铁路、机场跑道以及港口码头等均有广泛应用而迅速得到推广，并且取得了较大的经济效益和社会效益，现在成为我国地基处