王永钢

摘要：路基施工是市政道路施工工程的重要基础，路基处理情况对市政道路施工整体质量起着重要的影响，因此针对一些特殊地基来说，必须采取适合的施工技术方法保障道路施工的质量。其中强夯法对路基基底加固具有很大优势，针对道路路基处理中强夯法的施工技术展开分析，自己在为相关工作提供参考。

关键词：路基；强夯法；施工；技术；应用；

引言

强夯法是目前市政道路施工中普遍采用的技术，能够对软土地基有良好的处理效果。目前，随着市政道路施工规模不断扩大，遇到的软土层也相应增加，这时需要用到强夯法，才能实现软土层的处理效果。夯实次数及夯实深度须根据施工要求而定。本文就市政道路施工中强夯法的应用进行如下分析。

1强夯法概述

1.1强夯法概念与特点

强夯法主要指的是为了提高软土地基的承载力，而采用重锤自一定的高度自由已落下而对土方进行夯实的过程，这种方法在使用的过程中是一种机械加固措施，因此也被称之为动力固结法。一般在工程项目中都是利用起吊设备将重量在10～25t的重锤提升至10米以上的高空，进而从这个高空自由落下，是利用自由落体的冲击力来对土壤进行压实的过程。这种土壤加固措施和方法在目前被广泛的应用在砂性土、软土和粘性土之中，同时由于其对于周围环境的影响较小，因此也被广泛的应用在建筑群较为密集的地区和市政工程中。

1.2强夯法的施工优势

强夯法在施工的过程中具有着机械工具选用简单、施工工艺较为简便、地基加固效果明显、适用范围广泛、工期时间短、工程造价低等优点。在过去刚开始应用之中，强夯法主要被应用在砂性土让和碎石土地基中，经过几十年的应用与完善，通过不断引进各种先进的新技术和新方法来对地基进行加固和改进，从而对于强夯法的应用范围逐步扩大，在当前已经被广泛的应用在各种不良土质之中，如沙土、黏性土、杂填土和湿陷黄土等图纸之中。

2 强夯法在软基固定中的基本原理

2.1 动力密实

这种原理应用的主要对象为粗颗粒土层、多孔隙土层等，主要通过大重量的重锤，对该土层产生较大的冲击力，使土壤结构变得更加密实，从而提高了地基的坚实性能。强夯法处理软土地基时，重要的部件是重锤，重量在10～40t之间，可以根据施工需要及时调整，选用合适的重量。重锤在起吊装备的作用下，被提到10～40m的高度，然后自由落体运动，这中间会产生巨大的重力势能，作用在软土层上，土层中的微小颗粒受到巨大冲击，相互挤压，从而实现了夯实效果。在软土层中，土壤颗粒形状具有多样化的特点，除了具有圆形之外，还具有椭圆形及片状形状，由于这多种形态同时存在，在重锤巨大冲击力作用下，它们便产生较大的相对位移，进而相互挤压在一起，实现了夯实效果。

2.2 动力固结

这种夯实原理主要应用在细微颗粒中。由于土壤颗粒微小，当受到巨大冲击力时，原先结构容易破坏，形成新的裂缝，进而将其中的水分排出，实现土层动力团结的目的。这种原理主要利用土层细微颗粒，在巨大冲击的作用下容易变形的原理，变形之后改变了其原来的状态，将水分排出，使颗粒之间的间距更小。这种技术在强夯法中被最早接受，由于能够对土层细微结构进行有效处理，所以在目前市政道路施工中被广泛应用。动力固结具有三种作用系统，以下就分别介绍：首先，土层的变化压缩。在软土层中，具有较多的土壤细微颗粒，这种颗粒透性较差，不容易变形，所以使用常规的软基施工技术，不能起到加固作用。动力团结原理利用重锤被提升之后所拥有的巨大冲击力，作用在细微颗粒上面，使其结构发生变化，同时产生细微裂缝，将其中的水分排出，从而减小了软土层的含水量，使地基得以加固。在该过程中，重锤的冲击力是瞬间作用在细微颗粒上的，所以该颗粒在短时间内发生变形，排出水分，使相互之間的距离更小。其次，能够在局部范围内液化土层。重锤巨大的冲击力作用到软基土层中之后，细微颗粒便会出现变形，随着冲击次数增加，变形程度也随着增加。在微小颗粒变形过程中，其内部的空气及水分也往外排出，于是孔隙之间的压力便不断增加，当冲击到一定程度之后，冲击力和孔隙压力达到平衡，这时液化程度也达到最大值，细微颗粒之间的距离也达到最小，也就实现了软基固定。但需要指出的是，这种液化土层是在局部范围之内，并不在整个土壤层面上。再次，土层渗透性发生变化。由于土壤具有一定孔隙，里边具有水分及空气，当受到重锤冲击时，孔隙结构发生明显变化，水分及空气也随着排出，同时也形成侧向压力。在重锤开始冲击时，冲击力小于侧向压力，所以孔隙水压力也较小，当冲击次数增加，该力也逐渐增加，原先的孔隙逐渐闭合，停止锤击后，土层中的水分及空气又形成新的动态平衡。最后，土层触变恢复。软土地基在巨大冲击力作用下，强度逐渐下降，土壤颗粒的液化程度也逐渐下降，当降低到最小值时，便出现液化水，顺着新形成的缝隙中流出，土层也实现了触变恢复。

2.3 动力置换

这种作用原理具有两部分：其一为桩式置换，其二为整式置换。前者是指在软土地基中添加新的涂料或者其他材料，然后采用重锤巨大的冲击力，将它们挤到软土中，从而实现了软基加固目的。而后者使在软土层中加入大块的碎石，也利用巨大的冲击力，使二者黏合在一起，实现加固效果。这两种原理共同之处为，都采用新的土材料或者碎石，利用冲击力挤压到软土当中，实现地基加固效果。碎石和软土之间是通过碎石内部的摩擦力来维持的。

3 强夯法施工案例

3.1 工程基本概况

该道路位于某市东边，长度为320m，宽度为42m，采用强夯法对软基进行处理。在施工之前，对施工所在地的土质结构进行调查，制订了三种软基处理方案，分别为分层碾压、砂石置换及强夯法。通过对这三者进行对比，最后决定采用强夯法。采用15t的履带式起重机，重锤重量为120kN，采用20mm厚度钢板作为底部，面积为3.24m2，在捶底和锤面之间，隔着5根通气管，以降低重锤的冲击作用。夯实参数的设置。在利用强夯法处理软基时，需要实现制订好夯实方案。

3.2 施工阶段

首先，施工之前准备阶段。做好起重机的启动工作，检查重锤及脱钩器的运行情况。之后，根据施工方案确定夯点，同时设置4个水准点。其次，操作步骤。在夯击时，需要注意顺序，也就是说按照夯点夯击。选定一个夯击点，安装好起重机，将重锤挂在脱钩器上，之后启动滑轮，将重锤提升到制订高度，同时拉转脱钩器，使重锤自由下落，对土层完成夯击。这是一个夯击循环，之后，按照施工规定，连续重复此操作，以完成软土路基的夯实目的。

4强夯施工质量检测

强夯法需要注意一些问题，尤其是对于一些机具和施工具体操作指标的确定，最终确保我们的施工完全满足工程规范需要，达到工程结果的相关规定。因此，做好强夯施工的质量检测工作就显得极为重要，它也是对于整个强夯法施工质量的重要保障。在强夯法施工中允许我们出现的一些偏差，也就是不会影响到的施工质量的指标有以下几个：1）在施工中定位点位移<3mm就可以算在许可范围之内，不计入质量问题之中；2）夯点位置和设计过程中规定的位置之间的差距在6mm之内的也可以算在质量达标范围之内，可以不予以关注；3）在夯点的选择和施工中其误差一般在100mm之内的也可以忽略不计，对于夯锤来说，其定位差距在60mm之内也是可以接受的范围；4）地基顶面标高高度一般≤20mm，一旦超过这一距离就应该予以必要的纠正，就可能会影响到地基的质量。

结语

总而言之，我国市政道路施工规模不断加大，对地基施工质量也提出新的要求。强夯法的使用，有效提高了地基的稳定性，从而从整体上提高了市政道路施工质量。