强夯法在高速公路路基施工中的应用

'　　强夯法在高速公路路基施工中的应用：近几年强夯法在高速公路软弱土地基处理中得到了较为广泛的应用，强夯法可以有效提高地基承载力，降低压缩性，而且还能改善砂类土抵抗振动液化的能力，是一种有效的地基加固方法。文章对其在路基加固工程中的应用进行分析。　　关键词：高速公路强夯法路基施工　　　　近年来，随着我国公路交通业的蓬勃发展，高速公路的工程质量日益受到人们的关注，但由于高速公路地基填筑普遍较高，地基承受的车辆荷载比普通公路填土荷载大得多，所以高速公路地基的强度和稳定性引起公路技术人员的高度重视。实践证明，强夯法用于加固公路路基，可很好地提高地基强度并降低其压缩性，而且还能改善其抵抗振动液化的能力和清除土体的湿陷性。强夯法加固地基，适用范围广泛，可用于湿陷性黄土、碎石土、砂土、一般粘性土、软土等各种填土地基处理。因其施工工期短，工艺简单等特点，越来越多的应用在高速公路的路基施工中。　　一、概述 　　强夯指的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。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。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。其主要用于砂性土、碎石土地基、非饱和黏性土与杂填土等地基的加固。用强夯法加固路基形成不均匀沉降的机理，即在极短的时间内对内地基土体施加一个巨大的冲击能量，这种突然释放的巨大能量将使土体发生一系列物理变化，如土体结构破坏或液化、排水固结压密、触变恢复等。　　二、强夯法的特点　　1.加固效果好　　强夯地基可降低地基土的孔隙率，减小压缩性，提高压实度，增加干密度，提高土体的压缩模量，还可以改善土体抗震动液化的能力和消除土体的湿陷性，增加地基的均匀性，从而提高地基的承载力。　　2.适用范围广　　强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与翻性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基。对高饱和度的粉土与勃性土等地基，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。　　3.经济性能好 　　强夯加固地基一般不需要辅助的建材，除了强夯机械的台班费用外，没有其他消耗，因此费用低廉。其加固费用与桩基、置换、注浆、加筋等处理方法相比较是最低的。　　三、强夯法在路基施工中的应用　　1.根据地质勘察资料中土层的分布情况或根据单夯试验确定有效加固深度单夯试验时，其有效加固深度比实际加固时的群夯要低，因为单夯时土体会侧向挤出，也就是说土体的侧向约束较小，而群夯时某一夯点周围的土层己被夯实，得到加固，受到一定的约束，土体将不易向周围挤出所以实际有效加固深度比单夯试验时得到的要深一些。　　2.夯点位置及合理间距夯点应根据具体工程地质，采用等边三角形、等腰三角形或正方形布置这是由于强夯处理地基的结果必然产生夯点土与夯间土处理效果上的差异，必须强调合理地布置夯点对于某些基础面积较大的建筑物或构筑物，采用等边三角形或正方形；第一遍夯击点间距可取5m-9m，或取与有效加固深度相同的间距，以后各遍夯击点间距可与第一遍相同，也可适当减少对处理深度较深或单击夯击能较大的工程，第一遍夯击点间距可适当增大工程实践表明，夯点间距相同而夯点布置方式不同时，其有效加固深度相差不大，但等边三角形布置时夯点间土质改善情况比正方形布置时要好。　　3.夯击的遍数一般为1-8 遍，对于粗颗粒土夯击遍数可适当减少，但对于细颗粒土特别是淤泥质土其夯击遍数应适当增加我国大多数工程只夯2-3遍，最后再以低能量夯锤满夯一遍两遍夯击之间应有一定的间隔时间，理论上讲，对于渗透性较差的粘性土地基，每遍之间的夯击时间不小于3-4周强夯处理范围，每边超出基础外边缘的宽度不小于3m，且不小于有效加固深度的一半。　　4.地基处理的目的不同，应选用不同的控制参数以消除湿陷性为目的时，控制参数为土的干重度，土的干重度应大于等于15kN/㎡；地基变形模量要达到10kPa的深度这是因为当地基的变形模量不小于10kPa土层，其变形占变形的份量较少，所以把地基的变形模量等于1OkPa时的深度作为有效加固深度在处理饱和的粉土或粘性土时，用最大的孔隙水压控制。　　5.强夯法处理湿陷性黄土时，地基承载力的计算方法。强夯法处理湿陷性黄土后的地基，夯点下的土体在夯击力的作用下主要产生冲切压缩变形，夯点下的土体可认为类似于夯实的桩体，桩体的截面积可认为与夯锤的底面积相等，桩体的长度为加固的深度；夯实桩体的强度明显高于夯点之间土的强度，所以强夯法处理湿陷性黄土地基后的地基承载力可用复合地基计算方法评价加固后的承载力值。　　四、强夯施工过程中注意事项 　　强夯施工重点在过程控制,首先做好施工前的准备工作强夯施工前，对夯击范围内的地下构造物和各类管线，采取必要的措施，以免因强夯施工而造成损坏；强夯施工设备，采用带有自动脱钩装置的履带式起重机。施工过程中应做到施工前检测夯实区域土的含水量。一般强夯施工土的含水量要求在12%左右，对于含水量过大的区域要采取措施，翻晒或排水，降低含水量后再施工。施工中随时检测含水量，以引导施工。施工中还要注意环境保护，合理安排强夯施工时间，远离村庄、学校，施工时间尽量避开休息时间，必要时对使用的施工机械和运输车辆安装消声器并加强维修保养，降低噪音。　　五、结语　　强夯法是一种较好的、行之有效的地基处理方法，已广泛应用于高速公路软弱地基的加固工程，值得推广。强夯施工应注重理论实践经验相结合，不能生搬硬套，一定要结合实际情况认真进行分析，提出科学合理的施工方案，制定恰当的验收指标，避免人力物力资源的浪费。　　'