張臨

摘 要：自1968年首次提出強(qiáng)夯法之后，強(qiáng)夯法作為一種有效的地基處理措施在軟土地基加固中得到了廣泛應(yīng)用及推廣。本文將強(qiáng)夯法應(yīng)用于工程實(shí)踐，以此達(dá)到消除黃土濕陷性的目的，并進(jìn)一步提升地基穩(wěn)定性，保證工程整體質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：施工流程；濕陷性黃土地基；強(qiáng)夯法

1 濕陷性黃土的特征

1）濕陷性。當(dāng)黃土受到自然地表水的侵蝕時(shí)，黃土中的易溶鹽類溶解，會破壞顆粒間的膠合作用力，從而導(dǎo)致土粒懸浮于水中。當(dāng)再次沉積時(shí)，土粒碰到已沉積的土粒，因兩者之間的相互引力大于其重力，土粒會在最初的位置上停留，不再出現(xiàn)下沉現(xiàn)象，從而形成蜂窩狀結(jié)構(gòu)，這為水的進(jìn)一步侵蝕提供了條件，空隙間通過連通和擴(kuò)展，會導(dǎo)致大孔隙和陷穴的出現(xiàn)。經(jīng)過外荷載作用，會破壞土體結(jié)構(gòu)，這樣會造成大量、劇烈變形現(xiàn)象的發(fā)生，大大降低了土體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，從而產(chǎn)生濕陷性。

2）直立性。濕陷性黃土在天然含水量的狀態(tài)下具有強(qiáng)度高和壓縮性小的特征，可以將垂直邊支撐起，天然陡壁多呈近90°的邊坡。因此，濕陷性黃土具有直立性的特征。

3）膨縮性。當(dāng)濕陷性黃土遇到水時(shí)，會產(chǎn)生膨脹現(xiàn)象，而干燥后會產(chǎn)生收縮現(xiàn)象，通過多次反復(fù)作用，會導(dǎo)致裂紋的形成，然后剝落，這樣會對地基的穩(wěn)定性產(chǎn)生嚴(yán)重地影響。

4）崩解性。當(dāng)濕陷性黃土浸入水中時(shí)，會很快產(chǎn)生崩解現(xiàn)象，這對地基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性會產(chǎn)生較大的影響。

5）難壓實(shí)。當(dāng)濕陷性黃土的最大干密度和最佳含水量較高時(shí)，就會難以滿足碾壓密實(shí)要求的條件。

6）受含水量影響較大。濕陷性黃土受含水量的影響較敏感。當(dāng)含水量較小時(shí)，易于產(chǎn)生揚(yáng)塵現(xiàn)象。當(dāng)含水量大于最佳含水量時(shí)，易于產(chǎn)生翻漿現(xiàn)象，而適宜壓實(shí)的含水量為最佳含水量的+0.5～-2%。

2 濕陷性黃土路基強(qiáng)夯施工流程

2.1 平整場地

進(jìn)入施工現(xiàn)場前，施工機(jī)械必須對場地進(jìn)行平整施工。如場地平整可選用推土機(jī)進(jìn)行施工，為強(qiáng)夯施工提供便利。并準(zhǔn)確估算夯擊后地面沉降情況，在夯擊情況充分結(jié)合的情況下，確定地面高程。公路工程軟基施工前詳細(xì)查看地下管線與構(gòu)造物位置等，防止破壞情況的大量出現(xiàn)。

2.2 測量放樣

測量放樣施工必須嚴(yán)格遵循設(shè)計(jì)規(guī)定進(jìn)行，6米為夯點(diǎn)間距離。布設(shè)樁形時(shí)以正方形為主。在第一遍正方形中心點(diǎn)位置布設(shè)第二遍夯點(diǎn)，各個(gè)夯點(diǎn)位置可通過全站儀及鋼尺標(biāo)進(jìn)行標(biāo)示，一般選用的標(biāo)示材料為白灰與木樁，隨后測量各個(gè)夯點(diǎn)原地面高程。160kpa與180kpa為夯前原地表檢測的地基承載力，與施工規(guī)定相比較小。施工前期，強(qiáng)夯處理范圍內(nèi)水位與3.5米相比較低，如3.75米等。逐點(diǎn)夯擊，對各點(diǎn)位進(jìn)行夯擊作業(yè)，測量其沉降量與孔隙水壓力，并進(jìn)行詳細(xì)記錄。

2.3 土層處理含水量控制

施工前，根據(jù)10x10m方格網(wǎng)點(diǎn)在施工段對開夯面下方土層處理厚度內(nèi)土的含水量進(jìn)行測量。嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求及相關(guān)施工規(guī)范規(guī)定確定濕陷性黃土含水量，如與要求不符，需選取注水濕潤或減小濕度進(jìn)行處理。如施工現(xiàn)場土層處理厚度為H，8%以內(nèi)為其含水量，地基需選用強(qiáng)夯法進(jìn)行施工。此時(shí)可根據(jù)1x1m方格網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行施工。要求將布孔方式設(shè)置到方格中心，進(jìn)行鉆孔施工，要求將一定量的水注入孔內(nèi)濕潤土體，通常選取直徑為50到70mm的洛陽鏟進(jìn)行注水孔成孔作業(yè)。如施工段部分位置土層具有較大含水量時(shí)，即飽和度在80%以上的情況下，需將排水豎井設(shè)置到土層處理厚度內(nèi)，如豎向塑料排水帶、砂井等，為夯擊施工時(shí)，快速排除土孔隙水提供便利，同時(shí)還可以起到減小土孔隙水壓力的功效。

2.4 碎石鋪設(shè)

如飽和細(xì)顆粒土存在于地表內(nèi)或具有較高地下水位時(shí)，必須將碎石層鋪筑到亞粘土表面，將其鋪設(shè)厚度在2米范圍內(nèi)進(jìn)行有效控制，碎石鋪設(shè)功能為對承受強(qiáng)夯機(jī)械進(jìn)行持力，同時(shí)控制沖擊波出現(xiàn)的上部土層松動情況，并達(dá)到及時(shí)消散超靜水壓力的作用。

2.5 夯點(diǎn)施工

夯擊公路工程軟土地基前，必須準(zhǔn)確標(biāo)注第一次夯擊位置，一般選用的材料為小木樁與石灰，確保其誤差在5厘米以下，為測量地面高程提供便利。夯點(diǎn)施工可分三個(gè)階段進(jìn)行，第一階段，公路工程軟基施工前，先對施工場地進(jìn)行平整作業(yè)，對場地標(biāo)高進(jìn)行復(fù)測，確保其與設(shè)計(jì)起夯面標(biāo)高規(guī)定相符合，隨后通過全站儀向施工場地內(nèi)進(jìn)行施工圖角點(diǎn)引測，并進(jìn)行坐標(biāo)控制。通過監(jiān)理人員檢驗(yàn)后，確保其質(zhì)量符合施工規(guī)定，再選用一般經(jīng)緯儀，根據(jù)施工圖進(jìn)行第一遍夯點(diǎn)布設(shè)，并用白灰標(biāo)識出夯點(diǎn)位置，為夯錘準(zhǔn)確就位提供便利。強(qiáng)夯機(jī)械設(shè)備就位后，應(yīng)先測量夯錘落距，同時(shí)選取有效方案，避免夯擊過程出現(xiàn)偏差，保證每擊都能符合相關(guān)規(guī)定，如單擊夯擊能等。于此同時(shí)，對就位后的錘頂面標(biāo)高與地面標(biāo)高進(jìn)行測量，為夯坑深度計(jì)算提供便利。起重機(jī)就位后，將夯錘向預(yù)定高度起吊，并將脫鉤裝置開啟，等到夯錘脫鉤自行落下后，將吊鉤放下，進(jìn)行錘頂高程的測量。如兩擊無法滿足沉降需求，必須將石塊填實(shí)到夯坑內(nèi)，隨后連續(xù)夯擊。確保其符合施工規(guī)定后，方可停止夯擊作業(yè)。

第二階段，完成第一遍夯點(diǎn)施工后，在監(jiān)理工作者的監(jiān)督下，必須進(jìn)行夯坑回填、場地平整機(jī)地面抄平作業(yè)。隨后再次利用全站儀向施工場地內(nèi)進(jìn)行施工圖角點(diǎn)引測，并進(jìn)行坐標(biāo)控制。同時(shí)，可選用白灰進(jìn)行夯點(diǎn)標(biāo)識，該施工方式和第一階段相同。

第三階段，該階段為滿夯施工，不需要布設(shè)夯點(diǎn)及觀測夯沉量，只需要對夯擊數(shù)、夯錘落距等進(jìn)行有效控制。平底鑄鋼錘（2.4米）為本工程夯錘，25噸為夯錘重量。完成滿夯施工后，場地整平時(shí)，可選用推土機(jī)進(jìn)行施工，平整碾壓標(biāo)高必須符合施工規(guī)定。

3 濕陷性黃土路基強(qiáng)夯施工質(zhì)量控制

1）滿足夯擊遍數(shù)需求后，必須在20mm以內(nèi)控制兩擊相對平均夯沉量，避免過大隆起問題不會出現(xiàn)在夯坑附近地面。待完成夯擊施工后，即可回填、平整夯坑。選取推土機(jī)向坑內(nèi)推入夯坑附近的土體，隨后選取振動碾對表層松土進(jìn)行碾壓，消除輪跡，保證表面整平，完成以上作業(yè)后需對夯實(shí)后的路段高程進(jìn)行測量。

需連續(xù)進(jìn)行夯擊，如具有較多夯擊次數(shù)時(shí)，必須在10cm以內(nèi)控制夯擊錘印重疊偏差。如積水問題存于夯坑內(nèi)，需做好排水工作，防止產(chǎn)生彈簧土。

2）夯實(shí)施工前，必須對錘重、落距等進(jìn)行詳細(xì)檢查，保證單擊夯擊能量滿足施工規(guī)范規(guī)定。并及時(shí)復(fù)核夯點(diǎn)放線情況，完成夯擊作業(yè)后，需對夯坑位置進(jìn)行詳細(xì)檢查，如出現(xiàn)偏差、漏夯等問題，需及時(shí)進(jìn)行改正。

3）夯實(shí)過程中，必須對所有測試數(shù)據(jù)、施工記錄進(jìn)行詳細(xì)檢查，如與施工規(guī)范規(guī)定不符，則需及時(shí)采取行之有效的方式進(jìn)行處理。按照土性原位測試、室內(nèi)土工試驗(yàn)等進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)。完成施工3d后，間隔1m由夯面到其下方3m深取樣進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)，并對土的干密度、含水率及濕陷系數(shù)等進(jìn)行測定。要求在0.015以下控制3m處理深度土層濕陷系數(shù)。

4 結(jié)束語

綜上所述，濕陷性黃土地基是公路工程路基施工中常見的不良地質(zhì)，在一定壓力作用下，黃土因浸水等因素結(jié)構(gòu)被逐漸破壞進(jìn)而產(chǎn)生濕陷性，公路工程修建于濕陷性黃土地區(qū)，應(yīng)做好地基處理工作。強(qiáng)夯技術(shù)施工效率高，地基處理效果良好，能夠達(dá)到最佳路基加固作用。通過試驗(yàn)檢測可見，該施工方法具有良好加固效果，在消除黃土濕陷性的同時(shí)，還能進(jìn)一步增強(qiáng)黃土強(qiáng)度，對濕陷性黃土地基處理研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

參考文獻(xiàn)

[1]樊保平.龍城高速公路濕陷性黃土地基處理技術(shù)應(yīng)用研究[J].北京：中國地質(zhì)大學(xué).2013（05）.

[2]范海明.強(qiáng)夯法在高速鐵路濕陷性黃土路基處理中應(yīng)用研究[J].中國水運(yùn)：下半月，2013（02）.

[3]張莉，公路工程濕陷性黃土路基不均勻沉陷防治措施[J].知識經(jīng)濟(jì)，2011（6）

[4]任銳、謝永利、來弘鵬，長短樁在濕陷性黃土中作用機(jī)理的數(shù)值分析[J].鄭州大學(xué)學(xué)報(bào)（工學(xué)版），2010（01）

[5]翁效林、王瑋、劉保健，濕陷性黃土拓寬路基變形特性及強(qiáng)夯法處治效應(yīng)模型試驗(yàn)[J].中國公路學(xué)報(bào)，2011，（2）