苗得雨+劉杰

摘 要：本文結(jié)合鶴大高速公路工程，對強夯法處理路基進行了設(shè)計、施工、現(xiàn)場檢測分析，結(jié)果表明強夯法強夯法施工具有方便簡單、適用性強、工期短、速度快、經(jīng)濟效益好、無噪聲、無污染等優(yōu)點具有廣闊推廣價值。

關(guān)鍵詞：強夯法；室內(nèi)試驗；施工工藝

1 引言

強夯法是將重錘（80-400KN）提升到高處（6-40m）自由落下，給地基以強烈的沖擊力和振動，使土體結(jié)構(gòu)破壞，孔隙壓縮，土體局部液化，通過裂縫排出孔隙水和氣體，地基土在新的狀況下固結(jié)，從而提高承載能力，并降低其壓縮性。強夯法施工簡便，效果顯著。對該工程高填方路段路基強夯處理來提高路基的強度及壓實度，減少不均勻沉降及道路病害。

2 工程地質(zhì)概況

K135+700-k135+900段，平均填土高度為 6.57m，路段地層土質(zhì)結(jié)構(gòu)分三層，自上而下為強風(fēng)化花崗巖，灰黃色、灰白色；山皮土；石渣。

3 強夯法設(shè)計

3.1有效加固深度

有效加固深度是是反映處理效果重要參數(shù)。一般可按下列公式估算有效加固深度計算：

式中H——有效加固深度（m）；M——夯錘重（t）；h ——落距（m）；

α——系數(shù)，

根據(jù)土層及設(shè)計深度要求，最終確定加固深度為5m。

3.2夯錘和落距

夯錘重10t，點夯落距10m，單擊夯擊能1000kN·m；滿夯落距4m，單擊夯擊能400kN·m，夯錘材質(zhì)采用鑄鋼.夯錘平面為圓形，夯錘中設(shè)置若干個上下貫通氣孔，孔徑可取300mm，減小起吊夯錘時吸力；減少夯錘著地前瞬時氣墊上托力。錘底靜壓力值取40kPa，控制夯錘高寬比以防止產(chǎn)生偏錘現(xiàn)象。

夯錘確定后根據(jù)要求單點夯擊能量，確定夯錘落距.采用落距是10m。對相同夯擊能量選用大落距施工方案，增大落距可獲得較大接地速度，能將大部分能量有效地傳到地下深處，增加深層夯實效果，減少消耗在地表土層塑性變形能量。

3.3夯擊點布置及間距

夯擊點布置采用正方形形式.夯擊點間距確定根據(jù)地基土性質(zhì)和要求處理深度而定。第一遍夯擊點間距可取900mm，第二遍夯擊點位于第一遍夯擊點之間，以后各遍夯擊點間距可適當(dāng)減小。保證使夯擊能量傳遞到深處和保護夯坑周圍所產(chǎn)生的輻射向裂隙見圖1。圖1中數(shù)字代表第N次夯實。

3.4夯擊擊數(shù)與遍數(shù)

1）夯擊擊數(shù)

每遍每夯點夯擊擊數(shù)應(yīng)按現(xiàn)場試夯得到夯擊擊數(shù)和夯沉量關(guān)系曲線確定，最后兩擊夯沉量應(yīng)該小于50mm；夯坑周圍地面不應(yīng)發(fā)生過大隆起；不因夯坑過深而發(fā)生起錘困難。各夯擊點夯擊數(shù)，使土體豎向壓縮最大，側(cè)向位移最小為原則。

2）夯擊遍數(shù)

夯擊遍數(shù)根據(jù)地基土性質(zhì)和平均夯擊能確定。采用點夯2-3遍，再以低能量滿夯2遍，滿夯可采用輕錘或低落距錘多次夯擊，錘印彼此搭接。

3.5墊層鋪設(shè)

強夯前要求擬加固場地必需具有一層稍硬表層，使其能支承起重設(shè)備；并便于對所施工“夯擊能”得到擴散；加大地下水位與地表面距離，有時必需鋪設(shè)墊層。墊層厚度隨場地土質(zhì)條件、夯錘重量及其形狀等條件而定。該工程墊層厚度為2.0m.鋪設(shè)墊層不能含有粘土。

3.6間歇時間

各遍間歇時間取決于加固土層中孔隙水壓力消散所需要時間。對砂性土，孔隙水壓力峰值出現(xiàn)在夯完后瞬間，消散時間只有2-4min，故對滲透性較大砂性土，兩遍夯間間歇時間很短可連續(xù)夯擊。

4 施工工藝

采用一臺推土機、振動碾壓機、平地機、夯實機械，先采用推土機將土推至施工區(qū)域，厚度不超過30cm，再用平地機推平，振動碾壓機碾壓，采用夯實機械夯實，振動碾壓機碾壓，進行壓實度測定，如果壓實度滿足規(guī)范要求，同時路堤的中線、標(biāo)高、寬度、橫坡、平整度和邊坡坡度外形質(zhì)量滿足設(shè)計要求時進行下一層填筑，不滿足要求繼續(xù)夯實至滿足要求為止。

5 現(xiàn)場測試

5.1夯實量監(jiān)測分析

通過對施工路段檢測，經(jīng)過4遍強夯整平后夯實量統(tǒng)計見表1。

由表1可以看出，平均夯沉量為310mm，隨著夯實次數(shù)的增加，夯沉量逐步增大，但夯實變化量承平穩(wěn)趨勢變化。

5.2孔隙水壓力分析

在試驗現(xiàn)場沿夯擊點等距離不同深度以及等深度不同距離埋設(shè)雙管封閉式孔隙水壓力儀或鋼弦式孔隙水壓力儀，在夯擊作用下進行對孔隙水壓力沿深度和水平距離增長和消散分布規(guī)律研究。確定兩個夯擊點間夯距、夯擊影響范圍、間歇時間以及飽和夯擊能等參數(shù)。對路基進行全場滿夯，根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)可知各測點孔壓增值峰值較小，孔愈深孔壓增值愈小，部分測點孔壓增值沒有變化，這是因為土體具有一定加固，滿夯能級較低。

5.3效果檢測

強夯施工后鉆孔取樣進行室內(nèi)試驗和原位試驗，試驗結(jié)果見表2。

通過強夯前后室內(nèi)外對比試驗可以看出，經(jīng)理后土體物理力學(xué)參數(shù)有了明顯的變化。壓縮縮模和標(biāo)貫擊數(shù)有明顯提高，減少了加固路段工后沉降，土體強明顯提高，相應(yīng)承載力和極限承載力大幅度增加。

6 結(jié)論

本文通過對鶴大高速公路強夯施工，保證了整體工程按計劃順利完成.該工程強夯法中夯擊能、夯擊遍數(shù)、夯點間距等設(shè)計施工參數(shù)是合理的，同時經(jīng)過監(jiān)測，未發(fā)現(xiàn)路基差異變形，路基整體穩(wěn)定；路面無縱橫裂縫，外觀質(zhì)量優(yōu)于其他路段。強夯法施工具有方便簡單、適用性強、工期短、速度快、經(jīng)濟效益好、無噪聲、無污染等優(yōu)點具有廣闊應(yīng)用前景和推廣價值。

參考文獻：

[1]徐至鈞.張亦農(nóng).強夯和強夯置換法加固地基[M].北京：機械工業(yè)出版社.2004.

[2]鄭穎人，陸新，李學(xué)志等.強夯加固軟粘土地基的理論與工藝研究[J].巖土工程學(xué)報，2000，22（1）：18-22.

[3]孔令偉，袁建新.強夯時地基土的應(yīng)力場分布特征及應(yīng)用[J].巖土力學(xué)，1999，20（3）：13-23.

[4]周紅波，盧劍華，蔣建軍.動力排水固結(jié)法加固浦東機場促淤地基試驗研究[J].巖土力學(xué)，2005，26（11）：28.

[5]劉永躍.沖擊壓實在高填方施工中的應(yīng)用[J].筑路機械與施工機械化，2007，56（2）：55-57.endprint