孟秀元

重夯实际上是将势能转化为动能，对路基或结构物基底进行处理的一种方法，它与强夯的本质区别在于锤的质量小，适用于夯实浅层地基或是夯实周边有构造物的地基，以免对周边构造物造成影响或破坏。它是将一定重量的夯锤反复提升到一定高度，锤自由降落，依靠其所产生的巨大冲击和振动能量，提高地基的承载力，改善其特性。

由于巨大的冲击力超过土的强度，使土体产生破坏，从而产生较大的瞬时沉降，土体被竖向压密。夯击破坏了土体原来的疏松结构，改变了骨架颗粒间的连接方式，使土颗粒重新排列成致密结构，重夯后土颗粒间绝大部分是边接触和面接触。无论是水平剖面上，还是垂直剖面上，土颗粒已由夯前任意排列变成明显的定向排列，形成片麻状结构。这反映垂直方向的压缩变形远远大于水平方向的挤压变形。随着土的胶结物颗粒间距离的缩小，更好地发挥它们的胶结作用，大大地提高土体的抗变形和剪切强度。

目前，在公路工程中主要应用于构造物地基处理，路基软弱地基处理等项目。

1 工程概况

离石至军渡高速公路位于山西省西部的吕梁境内，由山西路桥第一工程有限责任公司承建的第一合同段全线沟壑纵横，填方段多为黄土冲沟，其中K0+865～K 0+894，K1+577.5～K 1+ 687.5，K 2+385～K 2+465填方高度均大于10 m，且地基为湿陷性黄土。设计处理方法为重夯处理，施工前在K 0+865～K 0+ 894段进行重夯的试验段施工。

2 施工工艺

2.1 准备工作

1)清除原地面表土。

2)施工放样:施工前先对重夯范围进行放样，布设夯点。测量整平后标高，用白灰布设夯点，夯点定位允许偏差为±50mm。

3)试验准备:测定原状土原干密度、含水量、天然密度、液限、塑限、承载力等指标，实测土最大干密度1.98 g/cm3，最佳含水量11.2%，液限25.47，塑限15.30，塑性指数为9.8。

2.2 机械准备

1)重夯设备1台，锤重100 kN、锤底直径2.5m，截面平底锤上有 4个排气孔。2)T180推土机 1台，东风水车 1台，用于推平夯坑，洒水降尘。

2.3 重夯施工

1)清理平整场地，清除高空和地面障碍物，地面建筑物的安全距离为 17m，地下应大于 8m。必要时修建减振沟。布置的夯击点位置到实地放线，打护桩，有部分夯击点位置要根据实地情况进行调整。2)确定起锤高度，根据锤重计算夯击能为 400 kN◦m时，锤吊高度为4m。3)重夯每点夯击6次。进行重夯施工:a.吊车就位，按设计夯击能校正夯锤落距。b.进行主点夯击:夯点按梅花形布置，按设计夯点间距及夯击次数进行。c.夯击时，夯击点中心位移偏差应小于150mm，当夯坑底倾斜大于30°时，应将坑底填平后再进行夯击。d.夯击完毕后推平夯坑，测量整平后标高。e.测量夯后标高。f.进行相关试验及检测工作，确认是否达到处治目标，若不满足设计要求，须找出原因并采取必要的补救措施。夯击点数应满足下列条件:a.单点最后两击的平均夯沉量不大于50mm;b.夯坑周围地面不发生过大的隆起;c.不应使夯坑过深，而发生起锤困难。当单点最后两击的平均夯沉量不大于50mm，击数未达到设计要求时，终止夯击;击数已达到设计要求，而单点的最后两击平均夯沉量仍大于50 mm时，继续夯击，直到满足最后两击平均夯沉量不大于 50mm。当发生夯坑过深起锤困难时，应及时停止夯击，并向夯坑内回填土料，夯坑深应不超过夯锤宽(或直径)的 1/2。4)现场有效的降、排水措施，满足要求。

试验结束后将试验数据整理，试验过程及工艺编制试验总结上报驻地监理工程师，按照批复的施工方案施工。

2.4 重夯法施工中注意的要点

1)夯击次数:单击最后两击平均沉降量小于 50mm控制。

2)击点布置:夯点中心对中心间距为 3.5m。

2.5 检测手段及方法

1)沉降量检测:用水准仪塔尺，配合小钢尺测量。2)测点位置选择:根据填筑面积和锤击点位置布置。3)为验证按沉降量控制后，其内部压实度是否可以达到要求，我们在夯击完成后，挖坑每50 cm一层，用灌砂法同时检测压实度，直至满足填筑前的原地面压实质量控制指标。在施工中我们采用灌砂法同时检测试样含水量、干密度，地基承载力，实测承载力 0 cm～30 cm可达到400 kPa;30 cm～60 cm可达到520 kPa;60 cm～90 cm可达到380 kPa。4)为保证挖坑逐层检测的代表性，我们在同一工作面，不同位置共挖两个试坑进行检测，将其结果进行对比。

2.6 施工过程中采取的质量保证措施

1)开夯前用钢尺量的方法检查夯锤和落距，确保单击能量符合要求。2)重夯施工中夯击点放线错误情况常有发生。因此，在夯击前，都对夯点放线进行复核，夯完后检查夯坑位置，发现偏差或漏夯及时纠正。3)在施工过程中，要用水平仪检测每个夯击点的沉降量，而水平仪离夯击点较近，为确认夯击振动对水平仪的影响，特用全站仪对其进行了对比观测，经对比确认水平仪离夯击点 15m～20m以外时，夯击振动对其影响很小，满足观测精度要求。4)施工过程中按设计和试验要求，检查每个夯点夯击的夯沉量，并进行详细记录。5)由于重夯施工的特殊性，施工中所采用的各项参数和施工步骤是否符合设计要求，在施工结束后往往很难进行检查，所以要求在施工中对各项参数和施工情况进行详细记录。6)配备完整的施工、测量、试验人员，定岗定职三方紧密配合。7)派专人负责本项工作，以协调各方关系。8)夯点、夯击次数和落距要严格控制，杜绝发生降低夯能、少夯、漏夯等现象。

2.7 试验段总结

1)通过分析施工原始记录，挖坑试验各层压实度，得出结论:含水量对重夯填筑路堤的质量影响比较大。2)重夯影响最佳深度在压实后表面以下 2.0m～4m之间，压实度可达到 93%以上，再往下压实度则呈递减趋势，在3.5 m～4m之间压实度高度亦可达到 92%，表层50 cm范围内呈现松散状态，无法测压实度。3)每夯击点夯击 5锤～8锤可将夯沉量控制在 50mm以内。

综上所述，用重夯处理湿陷性黄土高填方地基，可以有效消除其湿陷性。

2.8 重夯法的优缺点

重夯法具有以下优点:快速改善地基承载力效果明显，影响深度较深，广泛用于湿陷性黄土地段且施工场地开阔的条件下。其缺点是:机具较为笨重，对于地形复杂的工地，进场比较困难。

2.9 施工过程中采取的安全保证措施

1)在夯实施工中，非施工人员及车辆不得进入重夯施工现场。2)吊车就位后一定要检查门架是否平稳。3)大风、大雨及晚上不得施工。4)建立完善的安全保证体系，设立专职安全员负责现场安全工作，责任到人，奖惩分明。5)加强施工车辆管理，机械设备勤检修，严禁带故障作业。加强机械作业的安全意识，杜绝带病作业，带情绪作业。

3 结语

1)从试验结果来看重夯是消除地表浅层湿陷性的有效措施，这样不仅节约成本与材料，且施工简单、速度快，具有一定的经济性和质量可靠性。2)由于地区气候差异大，水文地质条件不一样，在施工前一定要选一工作位置作为一个试验点，以确定最佳夯击能、夯点间距、夯击遍数等施工参数，确保机械的最佳配合，进一步保证工程质量。

[1] 陈玉磊.浅谈软土路基加固技术[J].山西建筑，2010，36 (15):279-280.