浅谈强夯法在深沟高填路基施工中的应用

1、    浅谈强夯法在深沟高填路基施工中的应用    朱军旗摘要：本文通过对强夯法施工的分析，以及在深沟高填路基施工中的实际应用，进一步说明强夯法也可以作为高填路基的一种较为简易快捷的施工方案。关键词：强夯法；深沟高填；路基施工；应用前言传统的土质路基填筑一般都为分层填筑碾压的施工工艺，但是在深沟高填路段时，考虑到大批量机械进场不易、施工工期过长等各方因素，传统的施工作业很难较为完善的开展。贵州安紫高速公路建设项目处于中国典型的喀斯特地貌，桥隧比达30%左右，全线深沟高填路段较多。为解决这一问题，在组织多方研讨之后，决定采用强夯法进行深沟高填作业施工。强夯

2、法是一种将大吨位的重锤，由高处采用自由方式下落，强力夯实地基土的一种地基加固方法。它的作用机理是用较为强烈的冲击能，产生很大的冲击波和应力，使地基土局部液化、空隙压缩，并快速进行固结。它不仅可以消除土层的湿陷性、降低其压缩性，而且可以形成一层减少地表水渗入的弱透水层。经强夯加固后的地基，其承载力可明显提高。强夯法的施工特点有：1.处理效果好，速度快，节省材料。2.施工机具、工艺简单，施工管理及施工质量较易控制。3.施工噪音和震动大，影响附近建筑物。4.适用于大面积地基、条形基础或筏形基础地基处理。一、试验段施工步骤1.准备工作1.1对原地面进行初步压实。1.2施工放样：施工前先进行坡脚线的准确

3、施测。1.3选择填料：填料选用zk50+000zk50+100段挖方材料作为填料，土质为含砾粉质黏土，液限42.0，塑限20.0，塑性指数22，夹带部分砾粒，粒径5mm25mm，含量在025%，有少量20cm25cm的巨粒料。经试验，填料最大干密度为1.67g/cm3，最佳含水量18.1%。为保证填料最佳含水量，填筑前在料场进行了挖坑、放水、闷料的工作。2.施工机械2.1强夯设备1台，锤重17t，锤底面积为5.12m2，圆形，上设置4个排气孔。最大落距为s=16.5m，最大单击夯击能为2805kn·m。2.2 sd42推土机1台，yz20h压路机1台，pc400挖掘机1台，红岩自卸车

4、8台，洒水车1台，以满足材料运输、摊铺、洒水需要。3.施工程序3.1处理原地面3.1.1彻底清理原地面草皮和腐殖土，局部回填低洼部分，并用压路机初步碾压，以保证强夯机可正常工作，最大回填高度小于1.5m。3.1.2按1200比例測绘强夯场地平面图。3.1.3根据所测平面图，在图上布设三遍主夯的夯击点。3.1.4根据图上所布置的夯击点位置，到实地放线，打护桩，有部分夯击点位置要根据实地情况进行调整，调整的点要重新标回平面图上。以便放第三遍主夯点时可做到准确无误。3.1.5确定锤吊高度，根据锤重通过计算夯击能为170kn· m时，锤吊高度为11.76m，考虑钢丝绳起吊时的拉伸，将夯锤高度

5、定为12m。3.1.6按正确强夯程序，共分3遍夯击原地面。3.2填筑第一层3.2.1在处理好的原地面上分层回填，每层厚度不大于0.3m，回填好后，用推土机进行整平，18t22t静压稳压一遍，然后回填下一层。3.2.2回填和整平过程中要根据填料的含水量大小酌情晾晒。3.2.3总回填厚度按照最厚处4m控制。3.2.4因地形条件问题，此处需着重注意回填过程中的防汛排水工作，以防填料被水浸泡。3.3强夯施工3.3.1起重机就位，使夯锤对准夯点位置。3.3.2测量夯前锤顶高程。3.3.3将夯锤吊到预定高度（12m），在夯锤脱钩自由下落后，放下吊钩，测量锤顶高程，若发现因坑底倾斜，而造成夯锤歪斜时，应及时

6、将坑底整平。3.3.4重复上述步骤（2）、（3），按规定的夯击次数及控制标准，完成一个夯点的夯击。然后进行检测，看是否达到要求，否则再进行夯击。3.3.5换夯点，重复上述步骤（1）（4），直到完成第一遍全部夯点的夯击。3.3.6用推土机将夯坑填平，测量场地高程。3.3.7按上述（1）（6）步骤逐次完成第二、三遍夯击，最后用低能量满夯，将场地表层松土夯实，夯击时要求锤落距6m，每夯点夯3锤，锤与锤搭接。并测量夯实场地高程，计算总体沉降量。二、强夯法工作原理强夯法的作用机理一般分为4个阶段：1.松散体是土体经过自然的沉积或堆积，处在自然的状态，未经压实、结构松散，可以在自身重力下发生较为缓慢的固结

7、。2.扰动体是土体自强夯以后，破坏了土体自然结构，瓦解了原来的松散体中的大量架空结构，排出了空隙中的部分气体，致使土体产生变形。此时的土体中还有较多的空隙、孔隙气、孔隙水，与最原始的高压缩性、不稳定结构相比，它相对处于一种中压缩性、亚稳定结构的状态中。此阶段土体结构强度较低，因此所需的能量并不多。3.加固体是指随着夯击的能量级不断增加，致使扰动体结构完全被破坏，颗粒组团受到挤压、破碎作用，重新进行了排列和定向，空隙被大幅度压缩，压实度有了大幅度增加，使土体结构强度很快增长，此阶段土体处于一种低压缩性、稳定结构的状态中。4.潜在的破坏体是指此时即使夯击的能量级继续加大，土体的压实效果不会再有明显

8、增加，压缩变形效果也趋于稳定、饱和状态。此时土体达到超压缩性、超稳定结构的状态，强度达到最大，呈现出明显的弹塑性材料的性质，继续加大能量则可能使结构完全、彻底破坏，以至于丧失强度。三、施工过程中采取的质量保证措施1.开夯前用钢尺量的方法检查夯锤重和落距，以确保单击夯击能量符合要求。2.强夯施工中夯点放线错误情况常有发生。因此，在每遍夯击前，都对夯点放线进行复核，夯完后检查夯坑位置，发现偏差或漏夯应及时纠正。3.在施工过程中，要用水平仪检测每个夯击点的沉降量，而水平仪离夯击点较近，为确认夯击震动对水平仪的影响，特用全站仪对其进行了对比观测，经对比确认水平仪离夯击点15m20m以外时，夯击震动对其

9、影响很小，满足观测精度要求。4.施工过程中按设计和试验要求，检查每个夯点的夯击次数和每击的夯沉量，并进行详细记录。5.由于强夯施工的特殊性，施工中所采用的各项参数和施工步骤是否符合設计要求，在施工结束后往往很难进行检查，所以要求在施工中对各项参数和施工情况进行详细记录。6.配备完整的施工、测量、试验人员，定岗定职三方紧密配合。7.派专人负责本项工作，以协调各方关系。8.每遍夯点、夯击次数和落距要严格控制，杜绝发生降低夯能、少夯、漏夯等现象。9.因为强夯在路基施工中的应用还不很广泛，缺少实践经验，所以在试验段施工过程中，我们要求每个施工人员树立严谨的科学态度，详细记录，认真分析，总结经验，为大面

10、积施工掌握第一手资料。四、强夯法的优缺点强夯法具有以下优点：一是对填料粒径要求不是特别严格。在普通路基填筑中，如果填料中有了粒径大于20cm的砾料，在摊铺碾压时都会造成一定的困难，而强夯施工的骨料粒径可达到40cm50cm，据我们挖填时的回测观察，40cm50cm砾料经强夯夯实后已大部分击碎与周围的土结合为一体。二是加快了整体施工的速度，虽然与压路机碾压比较单位工程量的造价有所提高，但缩短工期带来的效益也是比较显著的。三是在高填方中，用强夯夯实路基，由于其影响深度较深，可加强填料与原地面之间的结合。其缺点是：机具较为笨重，对于地形过于复杂的工地，进场比较困难。五、结束语强夯法在深沟高填路基施工中的试验应用，强夯法施工能够满足公路工程施工各项技术指标要求，并在一定程度上确保了工程质量、缩短了施工工期。因此，强夯法施工在深沟高填路基施工中也是一种较好的施工工艺选择，在其他类似的高速公路项目建设中可以推广应用。参