1、强夯技术在公路路基加固施工中的应用【摘要】：自 1969 年由法国工程师 Menard 提出强夯法并应用于地基加固以来，在公路路基的加固中也得到了广泛发展。本文主要介绍强夯技术在公路路基施工中的运用。 【关键词】：路基施工；强夯技术；应用 中图分类号：U213.1 文献标识码： A 文章编号： 引言 强夯法采用简单的物理应用,通过对起重机的控制将夯锤举到一定的高度，进行自由落体运动，依靠夯锤自身的重力夯击把填筑材料向下挤压,同时将填料和原路基一起挤压密实，使路基填筑后达到基本稳定的一种方法。强夯法具有以下特点：一是提高施工的进程, 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
2、的效益也是比较显著的。二是对路基填料要求不是特别严格。适用于砂类土路基低饱和度的粘质土和粉质土、湿陷性黄土、杂填土等路基。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。一、影响路基强夯加固的原因 专家认为：“大面积的强夯加固,处理深度可达 30 米。当对于饱和无粘性土, 夯击过程可产生液化, 其压缩过程与爆破和振动密实的过程相同。而对于非饱和土时, 压缩过程基本上同实验室中的击实实验相同。对饱和细粒土的加固效果,成功与失败的工程实例均有报道。对于这类土需要破坏土的结构, 产生超孔隙水压力以及通过裂隙形成排水通道进行加固，所以强夯法对加固杂填土特别有效。
3、 ”在城乡公路路基施工中，路基在强夯作用下将产生压缩变形, 使土体进一步密实, 强度提高。导致路基土变形主要原因有以下几个方面： 1、路基土在接触应力的作用下, 土粒接触点发生弹性和塑性变形,这种变形导致土之间的接触面积增大, 土粒之间的中心距离缩小, 从而使土粒变得更近。 2、粘性土的稳定结构受剪后, 由于结构改变使土的孔隙减小，又由于强夯加固的路基土的性质不同, 其加固机理也不尽相同。 3、作用于土粒接触处的剪应力如果超过接触面上可能发挥的抗剪强度, 颗粒之间将发生相对滑动。 4、结合水化膜在接触压力下产生变形, 使土粒之间的距离发生变化。5、如果土粒中有片状颗粒, 在强夯作用下可使其受弯
4、而挠曲, 使相临土粒发生相对位移。目前被普遍认可的加固机理为动力密实、动力固结和动力置换原理等。强夯法加固路基施工中需要特别注意的是影响强夯加固深度的因素。在强夯法中, 土体的有效加固深度是进行结构基础设计的主要依据。我国的施工规范认为,除了夯锤重的落距以外, 锤底单位压力、路基土的性质、不同土层的厚度和埋藏顺序以及地下水等都与加固深度有着密切的关系, 另外跟以下几个因素密切相关：夯点布置，夯点间距，强夯工作效率, 强夯施加的夯击能 , 土体的特性, 路基结构,夯锤的形状等。正是由于影响强夯加固深度的原因众多, 并且难以具体进行量化。尽管影响强夯加固深度的因素很多, 而且它们都是不确定性的变量
5、, 但归纳起来有二个方面：路基土本身的性质（如土体的物理力学性质、土体的结构以及地下水的埋藏条件等） ；强夯施工参数设计（如强夯工作效率、夯点间距、夯点布置、强夯施加的夯击能等） 。 二、强夯加固路基的施工过程 施工过程强夯施工前，应在施工现场有代表性的场地上选取一个或几个试验区，进行试夯或试验性施工。 1、准备工作 （1）地面处理 预先估计强夯后可能产生的平均地面变形, 并以此确定夯前地面高程, 然后用推土机平整, 应认真查明强夯场地范围内的地下构筑物和各种地下管线的位置及标高等。 （2）强夯施工 根据初步确定的强夯参数, 在现场有代表性的场地上进行试夯, 并通过测试, 与夯前测试数据进行对
6、比, 检验强夯效果, 以便最后确定工程采用的各项强夯参数。 （3）强夯振动 根据国内大量工程的实践, 强夯所产生的振动, 对一般建筑物来说, 只要有一定的间隔距离, 一般不会产生有害的影响。对振动有特殊要求的建筑物, 或精密仪器设备等, 当强夯振动有可能对其产生有害影响时, 应采取防振或隔振措施。 （4）信息化施工管理 为提高强夯法施工的质量, 并保证处理后路基的均匀性, 尽量应用信息化施工方法, 这种施工管理方法, 是在现场施工过程中进行一系列测试和检验, 将实测结果, 利用计算机进行信息处理, 对路基处理效果作出定量评价, 然后反馈回来修正原设计, 这样再按新方案进行施工, 信息化施工可使
7、工程的安全性、经济性及高效率融为一体。 2、强夯施工设备 强夯加固路基施工一般需要以下几种设备：履带式起重机；平底锤；能使夯锤自由下落的脱钩器；推土机；压路机；装载机；龙门架以及缆风绳等。 3、强夯技术步骤 强夯施工技术的步骤： （1）平整场地, 并测量场地高程； （2）布置第一遍夯点, 夯点偏差不大 50mm； （3）吊机就位, 按设计规定的夯击能,对准夯击点中心进行夯击, 直至满足设计要求, 夯沉量检测用水准仪, 每夯一击均须测量, 塔尺立于锤固定位置； （4）每一遍夯完后用推土机推平,测量场地高程, 计算夯沉量； （5）布置第二遍夯点, 点位与第一次错开,重复、步骤； （6）最后满夯一遍
8、, 夯完后用推土机推平 , 测量场地高程, 计算并记录总夯沉量。点夯收锤标准：在点夯过程中, 收锤标准是最后两击的平均夯沉量要小于 7cm ；强夯的总平均夯沉量达到 70cm。 三、 强夯施工的质量控制 1、强夯施工 （1）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。 （2）开夯前检查夯锤重和落距, 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 5cm 为准。 （3）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
9、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。 （4）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对比观测,经对比确认水平仪离夯击 15m20m 以外时,夯击震动对其影响很小, 满足观测精度要求。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。 （5）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。 （6）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
10、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、 质量检测控制 （1）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。 （2）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 12 周；低饱和度的粉土和粘性土路基, 可取 24 周。
11、（3）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。 结束语 强夯夯实公路路基是一种非常好的施工方法，利用机械少，速度快，投资省、质量高，是符合我国又好又快建设社会主义国情的。但在我国还没有得到广泛应用，只是少数省在二级路和部分高速公路特殊路段得到试用。其原因：一方面是设计单位和施工单位对强夯施工路基没有经验和认识上的差距，更主要的一方面是我国还没有对强夯施工路基的技术要求和规范性技术标准。建议设计单位有条件时可进行强夯施工的路基设计，希望施工单位在施工中不断积累经验；更希望权威单位制定相应规范或技术标准，从而使强夯在公路路基施工中得到推广。 参考文献： 【1】吴黎文.强夯法加固地基的应用J.福建地质,2005,02. 【2】曾锋,石纲.强夯法在回填碎石土地基上的应用J.人民长江,2005,03. 【3】 徐金明,陈文财,张剑峰.等.强夯法加固软土地基的现场对比试验研究J.工程勘察,2003,02.
