吴娅君

摘要：本文通过具体工程案例，主要对强夯法加固机理、施工流程进行了分析与探究，以期全面提升工程建设的质量，推动公路行业的快速发展。

关键词：强夯法；加固机理；工程案例

中图分类号U4 文献标识码A 文章编号2095-6363（2016）06-0207-02

1.强夯法加固机理

强夯法是为达到软土地基承载力提升的目的，由相应高度利用重锤自由下落对土层夯击，确保地基快速固结的重要手段。在冲击力影响下，夯锤能够冲砌上部土体，进而破坏土体结构，以此形成夯坑，且动力挤压附近土达到隆起目的。于非饱和土地基，冲击力对地基土压密施工过程等同于实验室击实实验，具有显著挤密效果。于饱和无粘性土而言，在冲击力影响下，土体极易出现液化现象，相比爆破、振动密实过程，压密过程具有一致性。于饱和粘性土地基而言，锤击作用下，受损害的地基土体结构一般位于夯击点周围，特定范围内将有超孔隙水压力出现于地基土体内，伴随时间变化，将渐渐消除孔隙水压力，以此固结地基土体、降低孔隙比及提升土体强度。现阶段，地基加固选取强夯法的主要分为3种加固机理，具体内容有以下几点。

第一，动力密实。动力密实一般用于多孔隙、粗颗粒、非饱和土强夯加固施工，也就是通过冲击型动力荷载，降低土体内孔隙，达到密实土体及地基土强度提升的目的。在夯实非饱和土环节，也就是挤出土内空气的环节，因土颗粒相对位移将产生夯实变形现象；第二，动力固结。通过动力固结原理可进行细颗粒饱和土强夯加固。在土内冲击能量增加才能有巨大应力波出现，进而对土体原有结构产生损坏，促使液化现象出现在土体一定位置且出现大量裂缝，以此达到排水通道增设，顺利排出孔隙水，当去除超孔隙水压力后，才能达到固结土体的目的；第三，动力置换。整式置换与桩式置换为动力置换的主要类型，整式置换是指在淤泥内通过强夯方式将碎石整个都纳入，其功能与换土垫层基本一致。桩式置换是指在土体内利用强夯方式填筑碎石，在软土内可间隔性地夯入一些碎石桩，进而达到桩式碎石墩形成的目的。

2.工程案例

某高速公路工程合同段具有108 820m2强夯工作量，强夯桩号为HCK2+020-HCK2+780、HCK2+880-HCK3+980，1860m为其间距，6到7m为夯实深度，夯实地基土后需在0.8以上控制相对密度。一般分层进行强夯施工，4m为各层厚度。并在2 000kN·M以上控制点夯夯击能量。在500kN·M以上控制满夯夯击能量。选取点夯一满夯的方式进行强夯施工，5×5m作为夯点设置之间的距离，布设形式为梅花型。施工过程中，要求夯实质量满足施工标准规定，附近土体隆起高度则控制在10cm以下。

3.高速公路路基施工中强夯法施工流程

1）施工准备。高速公路路基施工前期，需详细勘察施工场地的具体情况，如地表附着物、地质条件等，通过科学有效的方法处理各类影响施工质量的因素。如强夯施工产生的振动往往会对附近建筑物等造成极大的影响，为避免此类问题出现，一般可设置多个监测点，且通过减震沟开挖的方式进行有效处理，除此之外，还需合理安设现场临时防护措施、排水设施等；2）场地平整。在施工前期，机械设备进场前应先平整施工场地，一般选取推土机进行场地平整作业，这样才能有利于强夯施工。同时对夯击后地面是否存有沉降问题进行判断，如存在该现象则应做好测算工作。并在此基础上充分结合夯击现象，进行地面高程确定；3）测量放样。导线点、水准点与加密点需在放样施工前期进行复测，根据一级导线精度规定进行导线复测、加密，遵循四等水准测量规定进行高程点闭合后加密作业。选取全站仪进行中线测量控制，选取极坐标法进行放样施工，可将中桩、边桩直接放出，路基施工前期与后期可分别进行一次放样，并检查所有断面尺寸确保其符合施工规定。放样施工过程中每排桩的间距可定为10m，以此保证其具有平顺的路基线形。同时选取自动安平水准仪进行原地面高程控制工具；4）碎石铺设。如地表内存有较为饱和的细颗粒土或地下水位较高，需向亚粘土表面铺筑碎石层，一般在合理范围内进行铺设厚度控制，碎石铺设才能对强夯机械压力进行充分承受，且能够对冲击波产生的上部土层松动现象进行有效控制，且达到超静水压力作用有效去除的目的；5）试夯。在路基碾压平整后需进行附近片石盲沟排水沟设置，在该场地内进行试夯区选择，一般200fTl2为其面积，以此对机械设备、夯击能能否满足施工规定进行验证，并在此基础上进行强夯处理方法的确定，选取梅花型作为夯点设置形式，5m为其间距，具体如图1所示。16t为点夯夯锤重量，2.35m为其直径，4.35m2为底面积，13.7m为夯锤最大落高，2 200kN·M为最大单点夯击能。夯击就位后放置需进行平整场地选择，保证机械施工运行正常，点夯施工应通过施工人员进行夯锤起落施工指导，并做好安全施工标志，如歪斜问题出现在落下夯锤后需进行片石回填并做好夯锤调整，当正常起落后向12m高度进行落锤高度提升。按照试夯测量方式，进行夯击次数、沉降量关系曲线制作，确保实现最大土体竖向位移及最小横向位移，并对各项技术参数加以确定，如夯锤落距、单点夯击次数等。6）布设夯点。测量控制桩由业主提供，以此进行路基纵横方向控制线方位角准确计算，工程坐标纵横轴和路基控制线处于平行状态，且根据测量规定进行工程坐标设置，且根据测量复核制度做好复核工作。要求先将平面图所有工程坐标值进行准确计算，测量定位各点所用工具为全站仪，且将施工保护桩设置到路基外侧。将C20混凝土（25cm）浇筑到控制桩进行有效固定，并进行围栏设置，提升工程建设质量；7）强夯施工。按照试夯获取的参数进行强夯施工，一般以跳跃式夯击进行点夯施工，尽可能确保完成第一遍强夯作业后进行下次夯实施工，以此符合工期需求。要求在5am以下控制夯击点误差，将辅助装置及自动脱钩装置等设置到强夯机起重臂杆位置，最大限度降低落锤过程中机架出现倾斜现象。2个排气孔安设到夯击锤，以此达到气流通畅的目的，且为空气在夯击施工中有效排出提供便利。强夯施工环节，可通过水准仪将夯击点沉降量测量出来，测量过程中需在夯锤中心放置塔尺。如隆起现象出现于夯坑位置，隆起量需在夯点收锤进行记录、测量；8）满夯施工。选取直径3m的锤进行满夯施工，500kN·M为其夯击能。满夯根据锤印搭接1/3夯锤直径，2击为一次，如部位较差，需增加一遍满夯作业，以此确保施工质量。完成满夯施工后，选取推土机进行整平施工，随后通过压路机进行施工。要求在93%以上控制压实度，90%以上控制回填区压实度；9）质量控制要点。锤重与落距应在开夯施工前进行详细检查，以保证夯击与施工规定相符。轴线控制点、主夯点位置放出，在20mm以内控制轴线位置偏差，在150mm以内控制夯点位置偏差，完成放线作业后，确保其质量符合施工规定即可进行强夯作业。

4.结论

综上所述，随着社会经济的高速发展，大量新技术、新材料被广泛地应用到公路工程建设行业，进而推动公路事业的快速发展。除此之外，在不断提升工程建设力度的同时，还大大增加了工程建设的复杂程度，这种情况下要求必须不断提升施工技术水平。强夯法施工技术作为高速公路路基施工的重要技术之一，只有提高施工技术水平、规范施工流程，才能将其功能充分发挥出来，才能实现公路工程经济效益最大化。