浅谈强夯技术在公路工程中的应用.doc

1、浅谈强夯技术在公路工程中的应用【摘要】文章首先通过对强夯技术的概述进行了阐述，接着对强夯技术在公路工程中的应用进行了细致的分析，最后重点探讨了强夯法加固路基施工中的质量保证措施。 【关键词】强夯技术，公路工程，应用 中图分类号：X734 文献标识码：A 一、前言 近年来，我国强夯技术虽然取得了飞速发展，但依然存在一些问题和不足需要改进，在行业快速发展的新时期，加强强夯技术在公路工程中的应用的分析，对确保公路工程的质量有着重要意义。 二、强夯技术的概述 强夯是法国 MENARD 技术公司于 1969 年首创的一种地基加固方法，地基经强夯处理后，可明显提高地基承载力、压缩模量，增加干容重，减少孔隙

2、比，降低压缩系数，增加场地均匀性，消除湿陷性，膨胀性，防止振动液化。地基经强夯加固处理后，除含水量过高的软粘土外，一般均可在夯后投入使用。该项技术已在世界各地广泛应用。我国于 1979年首次在秦皇岛煤码头堆场地基工程中进行适用，取得显著效果，由于强夯技术经济易行、效果显著、设备简单、施工便捷、质量容易控制、适用范围广泛、节省材料、施工周期短，在我国迅速得到推广，据不完全统计，在“八五”期间，多项重大工程项目地基处理采用强夯技术文献记载的就达到 300 万平方米以上，因而积累了十分宝贵的经验，为强夯技术的不断改进提高创造了有利条件。 1、大能量强夯技术 为了加固深厚地基，特别是山区非均匀块石回填

3、地基和抛石填海地基，必须施加大能量进行强夯处理，这样对大能量的加固机理和强夯机具提出了新的技术要求。我国于 1992 年率先在三门峡火力发电厂采用8000KN.m 强夯技术，用于消除黄土湿陷性。以后 8000KN.m 强夯技术在我国普遍采用，成为目前国内常用的最高能量强夯，其有效加固深度约为11-12m 之间，但当强夯能量要求大于 8000KN.m 时，目前施工单位常用的50t 履带吊难以承重，因此施工中机具的制约是高能量强夯技术发展的关键，目前国内也在加强这方面的研究。 2、饱和软土复合地基的强夯技术 对于饱和淤泥质粘土或者淤泥质粉土，由于其含水量高，粘粒含量多，粗颗粒含量少，渗透性差，直接

4、采用强夯效果很差，甚至夯后地基承载力降低，那么决定饱和软粘土不适宜强夯的关键是什么，关键在于强夯过程中和强夯以后，饱和软土中超孔隙水压力不能消散，地下水不能排出，强夯所施加的能量根本不能改变土体结构，全部被超孔隙水压所吸收。甚至由此引起原有土体结构破坏，形成人们所称的橡皮土，为了提高在这类饱和软土中应用强夯加固效果，首先必须解决土中地下水的排出和超孔隙水压力消散的问题。因此可以在饱和软土中打入挤密碎石桩、砂桩，使其在饱和软土中形成竖向排水通道，既有利于地下水的排出，又有利于超孔隙水压力的迅速消散。 三、强夯技术在公路工程中的应用 近年来，国内强夯技术发展迅速，应用范围更加广泛，主要集中在饱和软

5、粘土地基的强夯技术研究上。一般认为强夯法特别适合于粗颗粒非饱和土、含水量不大的杂填土与湿陷性黄土，低饱和度粘性土与粉土可采用。对于饱和粘性土，可采用铺设砂垫层和打设排水板或袋装砂井的方法来加速孔压的消散。铺设砂垫层有利于强夯能量的有效吸收，均匀传播，使波的传播范围扩大，从而在较大土体范围内形成毛细管裂隙，促进内部水分的排出。但是对于我国特别是沿海地区广泛分布的淤泥、淤泥质土等软粘土地基，强夯法的加固效果和适用性目前尚存在争议。认为对于软粘土地基强夯失败的原因，主要在于现行强夯工艺不适应软粘土的特性，造成孔隙水压力升高，短时间内又难以消散，夯击能全部被孔隙水吸收而形成橡皮土。并认为孔隙水压力居高

6、不下是出现橡皮土的直接原因。针对强夯法加固饱和软粘土地基时超静孔压消散难和易出现“橡皮土”的问题，基于饱和粘性土的动力特性和动力固结机理提出了将强夯技术和井点降水技术相结合的复合式地基处理措施。该方法采用井点降水技术这一主动排水方式取代了塑料排水板或袋装砂井这一被动排水方式，从而避免了强夯对排水体系的损坏，而且可以更有效地加速夯击引起的超静孔压的消散和软土的固结。经过一些重点工程采用此方法处理后发现，无论从超静孔压的消散、减小工后沉降和消除不均匀沉降、加速固结、提高加固区及下卧层的承载力等方面都明显优于其他工法。 四、强夯法加固路基施工中的质量保证措施 1、质量控制 开夯前用钢尺量的方法检查夯

7、锤重和落距，以确保单击夯击能量符合要求。以每个夯点的夯击数作为强夯施工的控制标准，而每点夯击数以最后两击下沉量不大于 5 cm 为准。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。为保证加固质量，应严格控制放线精度和落锤位置，并在主夯、副夯前铺 40cm 厚的碎石垫层，以便均匀传递夯击能。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，夯击震动对其影响很小，满足观测精度要求。每遍夯点、夯击

8、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。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设计要求，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。作好施工排水，特别是雨季，必须及时排除夯坑及夯击场地的积水。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，为大面积施工掌握第一手资料。 2、检测控制 （一） 、质量检验内容控制 强夯路基的质量检验，包括施工过程中的质量监测及夯后路基的质量检验，其中前者尤为重要。所以必须认真检查施工过程中的

9、各项测试数据和施工记录，若不符合设计要求时，应补夯或采取其它有效措施。 （二） 、质量检验时间控制 经强夯处理的路基，其强度是随着时间增长而逐步恢复和提高的，因此在强夯施工结束后应间隔一定时间方能对路基质量进行检验。其间隔时间可根据土的性质而定，时间越长，强度增长越高。对于碎石土和砂土路基，其间隔时间可取 1-2 周；低饱和度的粉土和粘性土路基，可取 24 周。 （三） 、质量检验数量控制 强夯路基质量检验的数量，应根据场地复杂程度和建筑物的重要性确定。考虑到场地土的不均匀性和测试方法可能出现的误差，对于简单场地上的一般建筑物，每个建筑物路基的检验点不应少于 3 处，对于复杂场地或重要建筑物路

10、基，应增加检验点数。检验深度应不小于设计处理的深度。强夯法加固公路路基在实践中是基本可行的，特别是当路基填土是土、石混合时，采用强夯法进行加固，会取得更好的效果。另外，在桥台、涵洞、路肩挡土墙附近进行强夯时，应在紧邻台背处设置应力截断沟，以免强夯强大的冲击力对结构物造成损坏，而高速公路路基填方用强夯处理，应按要求的沉降标准进行设计，止夯条件也应按沉降控制。 五、结束语 强夯技术在公路工程中起着至关重要的作用，因此，在工程的后续发展中，要不断提高管理人员素质，加强对强夯技术的重视，严格施工体系，促进强夯技术在公路工程中的应用水平的提高。 参考文献 1吕建生.浅谈强夯法在路基施工中的应用.J.利技情报开发与经济.2000 2孔位学.陆新.强夯法加固软土路基有效加固深度研究.四川建筑科学研究.2001 3陆新，郑颖人，周良忠.软粘土地基强夯加固机理、计算与推广应用J.四川建筑科学研究，2002 4张平仓，汪稔.强夯法施工实践中加固深度问题浅析J.岩土力学，2000 5李学亮.强夯法处理湿陷性黄土地基加固深度公式探讨J.山西建筑， 2003