浅究路基施工中强夯法的运用

　　摘要：随着我国经济的快速发展，交通方面的压力日益增大，为缓解交通压力，各地区都加快了对道路、桥梁等基础设施的建设。本文从强夯法的施工入手，在介绍施工过程的基础上，对强夯法在路基施工中的注意点逐一进行了介绍，希望对同行业发展有所帮助。

　　关键词：强夯法,路基,施工

　　强夯法是为提高软弱地基的承载力，用重锤自一定高度下落夯击土层使地基迅速固结的方法。 具体是利用起吊设备,将10～25吨的重锤提升至10～25米高处使其自由下落，依靠强大的夯击能和冲击波作用夯实土层。强夯法是一种路基加固方法，它通过一般l0t～40t的重锤和l Om～40m的落距，对地基土施加很大的冲击能，促进土体固结，有效提高地基土的强度，降低土体的压缩性，改善砂土的抗液化条件，消除土体的沉降差异。该法适宜于填筑条件不良，或原地基松软、含水量较大的土体。因其经济易行，效果显著，设备简单，施工便捷，故在土木工程与工民建筑中被广泛应用。强夯法主要用于砂性土、非饱和粘性土与杂填土地基。对非饱和的粘性土地基，一般采用连续夯击或分遍间歇夯击的方法;并根据工程需要通过现场试验以确定夯实次数和有效夯实深度。现有经验表明：在100～200吨米夯实能量下，一般可获得3～6米的有效夯实深度。这是在重锤夯实法基础上发展起来的一种地基处理的新方法。强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与黏性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基。对高饱和度的粉土与黏性土等地基，当采用在夯坑内回填块石、碎石或其他粗颗粒材料进行强夯置换时，应通过现场试验确定其适用性。

　　有效加固深度计算采用Menard修正公式计算：

　　式中：

　　H-有效加固深度(m);M-夯锤重(t);h-落距(m);a-系数，取0.5：

　　该路段填筑厚度一般为8 –l0m，考虑挡墙等基础埋深问题，基础底面标高至少2米，实际强夯最大加固深度在7米左右。当考虑加固7米时，夯击能1960 KN·m。

　　根据《地基处理技术规范》规定，强夯法的有效加固深度应根据现场试夯或当地经验确定。所以施工中参照《地基处理技术规范》JGJ79-91表预估。有效加固深度选则为5.5米。

　　夯点布置采用点线插档法布置。夯点间距一般为1.5 -2.2倍锤底直径，夯点间矩试夯时采用方案：3000KNM夯击能，夯点间距5mx5m，正方形布置，1000KNM夯击能，夯点间距4mx4m，正方形布置。

　　施工中根据地基土的性质和处理深度确定夯点间距，以保证夯击能量传递到深处，不使临近夯击点的孔隙水压产生叠加。

　　夯点单遍夯击击数，应按现场试夯得到的夯击击数和夯沉量关系曲线确定，应同时满足下列条件：

　　1、用前后两击累计沉降差控制：

　　式中： △S——前后两击沉降差(mm);∑Sn、∑Sn-1——分别为前后两击累计沉降量

　　(mm);

　　由于单击夯击能小于4000KN·m，最后两击的平均夯沉量不大于50mm。

　　2、夯坑周围地面不应发生过大的隆起;

　　3、不因夯坑太深而发生起锤困难。夯击点击数，是取得最好加固效果的—个重要因素，夯点击数小，达不到压密加固效果，击数过大不仅费用高，不经济，有时还会降低地基土承载力，当夯击数达一定范畴，若再增加，由于土的塑性变形渐小，强性变性加大，强夯能在性变形中消耗掉，每击夯沉量将留在一个很小的变化范围或引起土的侧向变形，强夯能量在弹性变形中被消耗，因此，试夯时根据我单位有关经验及国内资料，初步确定15击和10击及最后两击平均沉量不超5cm为标准，现场确定。

　　4、前后两遍夯击间歇时间：取决于土中超孔隙水压力的消散情况，对粘性和粉性土，含水量高、软弱土层较厚、渗透性较差的，间歇2周;对砂性土，地下水位较低或含水量较小的回填土、以及其他渗透性较好的路段不考虑间歇时间。

　　5、夯击遍数：采用2遍法，针对本工程砂类土质的特点两遍之间不需停歇，最后采用—夯压半夯进行低锤满拍。

　　当地下水位距地表2m以下且表层为非饱和土时，可直接进行夯击;当地下水位较高不利于施工或表层为饱和土时采用人工降低地下水位或铺填0.5~ 0.2m的松散材料，如中砂、粗砂、砂砾或山皮土或性能稳定的工业废渣等材料后进行夯击。坑内或场地如遇积水应及时排除。

　　为避免振动对周围设施及桥涵构造物的影响，施工前必须对附近建筑物及桥涵设施进行调查，必要时采取相应的防振或隔振措施，施工时应由距邻近建筑物处向远处夯击。强夯振动的主要影响范围一般为10～15m，在此范围内应采取防振措施，如设置防振沟等，在此范围外也应注意振动的不利影响。

　　由于起重机机臂超重时，倾角达70度，夯锤脱落后由于突然卸载会引起超重臂突然产生后倾，严重时会发生倾覆及折臂现象，会危机人身及机械安全，即使不发生倾覆，由此引起的振动对起重机产生的危害也很严重，因此必须使夯锤脱落时尽量少产生振动，增加其稳定性，施工时，在起重臂顶设门式桁架做支架，完全满足了施工安全的需要。

　　施工前应查明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，并采取必要的措施，以免因施工而造成损坏。

　　当强夯施工所产生的振动对邻近建筑物或设备会产生有害的影响时，应设置监测点，并采取挖隔振沟等隔振或防振措施。

　　施工时首先进行小螺钻详探，目的是为了掌握施工区域的局部地质变化情况。不同的地质结构，要调整不同的施工参数，以尽可能达到最佳施工效果。

　　施工步骤包括：

　　清理并平整施工场地;标出第一遍夯点位置，并测量场地高程;起重机就位，使夯锤对准夯点位置：测量夯前锤项高程;将夯锤起吊到预定高度，待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，应及时将坑底整平;按设计规定的夯击次数及控制标准，完成一个夯点的夯击;用推土机将夯坑填平，并测量高程;在规定的时间间隔后，按上述步骤逐次完成全部夯击遍数，最后用低能量满夯，将场地表层松土夯实，并测量夯后高程。

　　总之，强夯加固路基是利用夯锤距路基一定高度瞬间自由下落所产生的强大冲击能对一定深度范围的路基进行压缩,强行排气、排水使路基密实度增加、承载力提高的一项路基加固技术,具有加固后路基稳定性好、土方工程量小且环保等优点。强夯法虽然在工程实践中已被证实是地基处理有效方法之一，但目前还没有一套成熟的理论和设计计算方法，所以还有待迸一步提高。

　　参考文献：

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《浅究路基施工中强夯法的运用》

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