强夯地基处理技术及在市政道路施工中的应用

陈向前

摘 要： 随着经济的快速发展，城市化建设进入了快速建设阶段，市政道路作为城市经济发展的重要载体，其质量的优劣对于道路的安全、耐用具有极其重要的意义。由于我国地域辽阔，地质条件差异性较大，所以在市政道路施工中，经常会遇到软土地基路段，对于较土地基的科学处理是保证地基稳固性和强度的关键。目前在对软土地基处理的方法中，强夯法以其简单、经济、效果明显等特点在市政道路施工中得以广泛的应用。

关键词： 强夯法；地基处理；市政道路

软土地基处理的方法有很多种，但每种处理方法都有自身的特点，如何选择最合适、最经济的处理方法是市政道路工程施工要考虑的重要问题之一，只有对工程所在地的地质特征进行全面地了解，清楚软基形成的原因，才能更好地选择软基处理的方法。同时，在市政道路工程施工过程中，不可避免地会遇到软土路基，这就需要根据市政道路工程的实际情况对软基处理方法进行合理的选择。强夯法作为市政道路软基处理的重要技术之一，为确保路基施工质量，确保软基处理的效果，必须要对软基进行妥善的处理，不断地提高软基施工技术水平，以此实现工程建设经济效益和社会效益最大化的目标。

一、强夯法的概况

强夯法是软土地基承载力有效加大的技术，其主要选用重锤从相应高度下落对土层进行夯击，达到土质快速固结的方式。该方式也被叫做动力固结方式，其工作原理为：通过起吊机械，向10到40米高度提升重锤（10到40t），并让重锤自行下落，在夯击力与冲击波的影响下，对土层进行夯实作业。砂性土、非饱和粘性土及杂填土地基施工中往往选用该技术。不间断夯击及分遍间歇夯实为非饱和粘性土地基的主要施工方式。利用现场试验的方式，可对市政工程建设具体夯实次数、深度进行准确确定。一般情况下，如夯实能量为100到200t，夯实有效深度可控制在3m到6m之间。

二、工程概况

某市政道路工程全长11.093千米，粉土与粉质黏土为该路段地层土质。选用强夯法对其进行施工，100KN为设计夯锤重量，选用圆形铸钢锤（2.25米直径）作为锤底。正方形为强夯夯点布设形式，为确保夯击效果，必须对试验段进行强夯试验，该试验段表面土体液限实际为31.8%，10.5为塑性指数，13.3%为其含水量最佳值，每立方米最大干密度为1.86克，2.1米为地下水位。

三、市政道路工程软基施工中強夯法的应用

1、施工准备

市政道路工程软基施工前，必须对地表附着物、地质条件、地下构造物等进行详细调查，选用有效措施对施工质量影响的各种因素进行处理。如强夯施工出现的振动影响到周围建筑物时，必须进行监测点的设置，同时选用开挖减振沟等措施进行施工，并进行现场临时防护措施及排水设施的合理设置。

2、平整场地

进入施工现场前，施工机械必须对场地进行平整施工。如场地平整可选用推土机进行施工，为强夯施工提供便利。并准确估算夯击后地面沉降情况，在夯击情况充分结合的情况下，确定地面高程。市政道路工程软基施工前详细查看地下管线与构造物位置等，防止破坏情况的大量出现。

3、测量放样

测量放样施工必须严格遵循设计规定进行，6米为夯点间距离。布设桩形时以正方形为主。在第一遍正方形中心点位置布设第二遍夯点，各个夯点位置可通过全站仪及钢尺标进行标示，一般选用的标示材料为白灰与木桩，随后测量各个夯点原地面高程。160kpa与180kpa为夯前原地表检测的地基承载力，与施工规定相比较小。施工前期，强夯处理范围内水位与3.5米相比较低，如3.75米等。逐点夯击，对各点位进行夯击作业，测量其沉降量与孔隙水压力，并进行详细记录。

4、碎石铺设

如饱和细颗粒土存在于地表内或具有较高地下水位时，必须将碎石层铺筑到亚粘土表面，将其铺设厚度在2米范围内进行有效控制，碎石铺设功能为对承受强夯机械进行持力，同时控制冲击波出现的上部土层松动情况，并达到及时消散超静水压力的作用。

5、夯点施工

夯击市政道路工程软土地基前，必须准确标注第一次夯击位置，一般选用的材料为小木桩与石灰，确保其误差在5厘米以下，为测量地面高程提供便利。市政道路工程软基施工前，先对施工场地进行平整作业，对场地标高进行复测，确保其与设计起夯面标高规定相符合，随后通过全站仪向施工场地内进行施工图角点引测，并进行坐标控制。通过监理人员检验后，确保其质量符合施工规定，再选用一般经纬仪，根据施工图进行第一遍夯点布设，并用白灰标识出夯点位置，为夯锤准确就位提供便利。强夯机械设备就位后，应先测量夯锤落距，同时选取有效方案，避免夯击过程出现偏差，保证每击都能符合相关规定，如单击夯击能等。于此同时，对就位后的锤顶面标高与地面标高进行测量，为夯坑深度计算提供便利。起重机就位后，将夯锤向预定高度起吊，并将脱钩装置开启，等到夯锤脱钩自行落下后，将吊钩放下，进行锤顶高程的测量。如两击无法满足沉降需求，必须将石块填实到夯坑内，随后连续夯击。确保其符合施工规定后，方可停止夯击作业。

完成第一遍夯点施工后，在监理工作者的监督下，必须进行夯坑回填、场地平整机地面抄平作业。随后再次利用全站仪向施工场地内进行施工图角点引测，并进行坐标控制。同时，可选用白灰进行夯点标识，该施工方式和第一阶段相同。

满夯施工不需要布设夯点及观测夯沉量，只需要对夯击数、夯锤落距等进行有效控制。平底铸钢锤（2.4米）为本工程夯锤，25吨为夯锤重量。完成满夯施工后，场地整平时，可选用推土机进行施工，平整碾压标高必须符合施工规定。

6、质量控制

想要在市政道路施工中发挥强夯地基处理技术的最大功效，需要对以下三方面问题加强重视。一是越重的重锤就会产生越大的落距，所有在强夯中具有产生越强的能力，这个时候夯击的次数就能够相应的减少。不过需要根据实际情况，对土体类型和加固深度进行充分考虑，对单夯击能进行确定，选择合理的重锤，将落距控制在科学范围内；二是在强夯法的应用过程中，需要将夯击点设置成三角形或正方形，同时还要与工程的目标深度相结合，详细分析土层地基的本质属性。在完成第一次强夯后，将夯击点之间的距离控制在三倍重锤直径范围内，随后进行夯击时，能够将夯击点的间距适当的缩小，进而使夯击的深度和作用效果有所保障；三是因为土层空隙中的水压消去的速度之间影响到夯击的频率，所以在夯击时中间停留的时间根据土层性质的不同而各不相同。例如，在对黏性土进行夯击时，因为孔隙水的压力具有较慢的消散速度，所以不能有太大的夯击频率；而具有较强渗透性的砂性土就可以加大夯击的频率。

四、结束语

综上所述，目前，我国交通运输事业正处于飞速发展阶段，在市政道路修建过程中，难免遇到各种不良地质情况，强夯法因其自身优势在软基处理施工中得到了广泛应用，不仅施工快捷，还能有效改善地基承载力，可消除地震时产生的地基液化现象，且不受施工季节性的限制，综合经济效果显著，是目前市政道路软基处理的主要方法之一。由此可见，提高强夯法施工技术水平，对市政道路工程整体质量提升具有重要意义。■

参考文献

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