公路软土地基强夯置换施工技术分析

夏季

摘要：文章介绍了公路软土路基强夯置换施工技术，并从设计和施工两个方面对强夯置换施工技术进行了研究，对其他软土路基公路施工建设有着一定的参考作用。

关键词：公路建设；软土路基；强夯置换；施工设计；施工参数 文献标识码：A

中图分类号：U416 文章编号：1009-2374（2015）15-0109-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.15.057

强夯置换是从重锤夯实施工技术上发展出来的动力加固地基方法，该项技术通过吊升设备将重锤提升到一定高度之后使其自由落下，通过产生的冲击能进行软土表面碎砾石垫层夯击，将碎砾石垫层挤压进软土层中实现置换，能够提高一定范围内的地基承载能力，降低源头地基的压缩性，可以明显改善地基受力性能，多年的工程建设实践表明这种方法的适用性很强，尤其是对于软土地基施工效果很好。

1 强夯置换施工设计

强夯置换施工中块石中存在的孔隙是土体中孔隙水排出的理想通道，通过强夯置换施工，能够进一步缩短软土排水固结的时间，在较短时间内就能够实现地基土强度、土压缩性与沙土抗液化条件的改善。

1.1 强夯方案适用性分析

强夯方法能够用于碎石土、砂土、低饱和度粉土以及湿陷性黄土，对于饱和度极高的黏性土也能够使用，但是在超孔隙水压力影响下，处理效果不十分理想，特别是加固淤泥以及淤泥质土效果不好，但是强夯置换方法则能够有效提高饱和度很高的黏性土以及淤泥质土的地基承载力。强夯置换在3～7m深软土层上有一定经济性与可靠性，对比换填施工，需要适当减少弃土占用耕地面积，同时有效节省了石料用量，对比其他软土路基施工技术，施工成本更低，加固效果更加稳定可靠，但是强夯施工

噪音与振动较大，在人口稠密的地区不适宜开展施工。

1.2 夯击重量、夯点布置方案设计

通常强夯施工都依据法国梅纳修正公式，结合施工现场实际情况确定夯锤重量，布置夯点时，夯点间距过小，夯击容易产生密实层，对夯实能量向深层的传递造成了很大困难，而且夯击上部土体容易从侧向已经形成的夯坑中挤出，导致坑壁坍塌。而夯击间距过大，会导致置换用量较小，无法获得理想的加固效果，通常情况下设置夯点间距要超过或者等于两倍夯锤直径。夯点通常都采用正方形布置方案，采用跳点夯击，实际上每遍夯点之间距离为两倍间距，按照柱网布置夯击点。

1.3 夯击遍数、夯点击数确定

为了尽快通过强夯消除超静孔隙水压力，获得最佳强夯加固效果，强夯分四遍进行，第一遍、第二遍均为主夯点，夯击能量为3000kN·m，第三遍、第四遍夯满，夯击能量为第一遍第二遍的1/2即可。夯击点数通过前后两次夯击沉降差来确定，同时控制单机沉降量在50～100mm之间。

2 强夯施工

公路软土路基的强夯置换施工主要有施工准备工作、夯区垫层整平、定位放线、根据设计方案确定施工参数、试夯、施工参数调整与大面积施工等环节。施工参数的确定不能仅依靠主观与工程经验，需要根据试夯结果进行适当调整，选择有代表性的地点进行试夯，根据施工实际情况来对施工方案进行适当的调整，在此基础上对施工方案的合理性进行充分论证，及时进行参数调整，从而保证强夯质量。

2.1 施工准备

进行施工现场的实际勘查，结合设计方案实际情况，确定需要夯实的位置，学习设计图纸等技术文件，编制完善的施工方案，开展技术安全交底，清理地表土，保证其满足透水性材料需求，并检查施工机械、现场人员、施工材料的准备情况。

2.2 夯区、垫层整平

按照施工设计方案要求的置换厚度，选择适用的施工材料，主要有砂砾、碎石等透水性材料，铺筑垫层，使用平地机或者推土机整平。

2.3 定位放线

施工现场使用全站仪放样，标准中线边线，选择合适的夯点，主夯点横纵向间距为6m，副夯点之间两个主夯点之间各布置一个，使用白灰进行标注。

2.4 施工参数确定

根据上节计算公式确定夯击能和锤重，同时选择相应的夯锤落距，开工之前进行夯锤质量与落距检查，同时在钢丝绳上做好落距标志，控制夯锤落距偏差在30cm以内。强夯置换布点形式要按照基础形状合理选择，通常都为梅花形布置，第一遍夯击点间距选择夯锤直径的2.5～3.5倍即可，第二遍夯点位于第一遍夯点的中间。

开工之后需要首先清理整平施工场地，标出夯点位置之后进行每个夯点的标高测量，强夯整平结束之后争取每一个夯点都能够满足设计标高要求。

2.5 试夯

2.5.1 试夯。施工之前需要根据提出的强夯参数以及替代方案进行试夯，按照设计单位初步确定参数，制定试验方案，选择施工场地有代表性的位置选择试验区进行试夯。

2.5.2 施工参数的最终确定。通过试夯，验证工艺加工方案的可行性，确定最佳夯击能、夯击数、夯坑间距、间隔周期、地面变形量和填料最优级配等参数，指导进行大规模施工。

2.5.3 强夯置换夯点夯击次数需要通过现场测试确定，但是同时也要满足平均夯沉量规范要求和地基承载力要求。

2.5.4 测试满足要求之后提交强夯置换试验报告，指导进行大面积施工。

2.6 施工

图1 强夯置换施工示意图

按照试夯确定的施工参数进行大面积施工，最后两遍夯击沉降量满足设计要求为止。之后平整长期，对强夯点适当填筑透水性材料，将整个段落慢夯一遍，进行再次整平碾压，该段落强夯置换施工结束。通常施工认为，为了削弱强夯置换过程中土层出现覅安的挤压和隆起，置换点应该采用两三遍交叉布置的方式，每遍都采用正方形或者排间交错布置的方式，最后开始满夯。满夯能够进一步提高地基表层密实度，在经过2～3次的置换施工之后，置换点最好采用梅花形布置，并根据要达到的承载力大小以及原状土抗剪强度确定夯击点间距，必要时可采取小间距。

3 结语

采用强夯置换的方式处理软土路基能够发挥置换加固、挤密和排水作用，有效克服了强夯加固饱和软土路基的缺陷，施工方便，取材方便，施工速度很快，造价较低，能够节省约30%以上的投资，有着十分明显的经济优势，在公路软土路基处理中有着较高的推广价值。

参考文献

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（责任编辑：陈 倩）endprint