祁 涛， 陆 泗 维， 李 明 星

(中国水利水电第七工程局有限公司 第一分局，四川 彭山 620860)

强夯置换法在市政道路软弱地基处理中的应用研究

祁 涛， 陆 泗 维， 李 明 星

(中国水利水电第七工程局有限公司 第一分局，四川 彭山 620860)

路基作为道路的主体和路面的基础，承受着岩土自重及交通荷载的反复作用，其施工质量尤为重要，尤其是针对软弱地基部位更应采取加固措施。结合工程实例，介绍了采用强夯置换法加固软弱地基的现场试验，对实测夯沉量、夯击次数、填料量等试验结果进行了分析；同时，运用动力触探测试及室内土工试脸等手段对夯后地基的加固效果进行了检测分析。试验及检测结果表明：针对深厚杂填土软弱地基，应用强夯置换法处理技术可以大幅度提高地基承载力，具有较好的加固效果。

软弱地基；强夯置换；试验成果；路基加固

1 工程概述

兴隆83路位于成都市天府新区成都片区直管区兴隆湖周边，根据地勘报告及现场实际情况，道路桩号K0+040～K0+240段为杂填土，厚度为8～13 m，地基承载力较低，无法满足道路基底要求，需进行强夯处理。

原设计处理方案为对该段道路路基影响范围进行清表，并清除1 m厚杂填土后进行强夯处理。现场试夯表明：由于杂填土含水量较高，土质较松软，出现了起锤困难问题，导致无法继续夯击至满足设计要求，遂将地基处理方案调整为强夯置换法继续进行强夯试验。

地质勘测资料表明：兴隆83路K0+040～K0+240段地层主要为第四系全新统人工填土层及第四系全新统冲洪积层，各地层特征从上到下为：

(1)杂填土：杂色，由邻近工地挖掘岩块、碎屑及粘性土弃土组成，堆填时间约1 a左右，硬杂质含量约为40%～50%，结构相对杂乱；松散；湿。

(2)素填土：灰色；主要由粘性土组成，混少量砖、瓦碎屑等；可塑～硬塑；稍湿；

(3)粉质粘土：灰黄色；含铁、锰质氧化物及其斑痕，以可塑为主；

(4)松散卵石：灰黄色、褐黄色。卵石成分系由岩浆岩及变质岩类岩石组成。多呈圆形～亚圆形，湿～饱和。一般粒径为3～5 cm，部分粒径大于8 cm。充填物主要为中砂，混有少量粘性土及砾石，含量约为40%～45%。

2 强夯置换试验方案

2.1 试验参数

强夯置换处理方案为清除现状杂填土至雨污水管底标高以上1.5 m进行强夯置换，并采用砂砾石进行夯坑回填，置换深度不小于5 m，夯坑置换面顶面高程不高于雨污水管线管底高程，点夯夯坑间距为8 m。具体参数见表1。

表1 强夯置换试验参数表

2.2 试验方法

(1)施工准备。

采用人工配合反铲挖掘机、装载机清表并挖除雨污水管底标高以上1.5 m范围内的杂填土，调查试验区域内是否存在淤泥等不适合进行强夯的软弱地基，若存在，则需更换试验区域。

现场调查满足强夯试验条件后，平整试验区域地面，检测试验区域地基承载力、压实度等，并取土样检测含水率。

(2)测量放样。

根据试验区域规划，在现场用GPS放出试验区域边线，撒石灰线作标记。在试验区域，根据夯点布置图(图1、2)定出各夯点的中心位置，并对夯点进行编号、记录，用红绳绑小石块放置于夯点的中心位置进行标示。在距夯区30 m外的地点设置标高基准点，测试各夯点的相对标高。

图1 点夯夯点布置图

图2 满夯夯点布置图

图中B为强夯试验区宽度。

(3)试验的实施。

①夯机就位，将夯锤中心对准夯点位置(夯击点中心位移偏差应小于0.1倍的夯锤直径)。

②测量夯前锤顶标高，确定零高度。

③将夯锤吊到规定高度后启动夯机脱钩装置，使夯锤自由下落；放下吊钩后，再次测量锤顶标高，记录其与零高度的差值。当夯坑底部倾斜大于30°时，需将夯坑填平后再进行夯击。

④当夯坑深度大于1.5 m时，需对夯坑进行回填，材料采用砂砾石。

⑤重复步骤(3)，直至最后两击平均夯沉量不大于10 cm，即完成一个夯点的夯击。

⑥换夯点，完成第一遍全部夯点的夯击。

⑦强夯形成的夯坑用装载机采用砂砾石将场地填平并测量场地高度。

⑧按上述步骤逐次完成强夯夯击遍数，在规定的时间间隔后，最后完成低能量满夯，将表层松土压实。满夯采用低落距锤多次夯击。锤印彼此搭接部分不应小于1/4夯锤直径。最后一遍满夯后场地整平标高。

⑨试夯点位静置7 d后进行钻心取样，取样深度需穿透杂填土。

3 试验结果及分析

3.1 试验结果

(1)点夯数据。

本次强夯试验范围内点夯夯击点数共52个，第一次点夯25个，第二次点夯27个。按照《强夯地基处理技术规程》(CECS279：2010)中质量检测与验收布点标准，300 m2选取一个点进行数据分析，共选取了8个点进行强夯试验结果数据分析，其中第一遍点夯点数为4个，第二遍点夯点数为4个。8个强夯夯点编号分别为：第一遍点夯为100#、115#、116#、215#点，第二遍点夯为205#、224#、274#、282#点，其对应桩号分别为：K0+091、K0+083、K0+075、K0+107、K0+087、K0+095、K0+071、K0+063，根据8个强夯夯点取得的试验数据，绘制每一击的夯沉量与夯击次数关系曲线(图3)。

图3 点夯夯击次数与夯沉量关系曲线图

(2)满夯数据。

依据试验方案，本次强夯试验满夯为两遍，每遍3击，根据现场实际测得的满夯前后地面的高程数据，分析出满夯前后的地面平均沉降量。现场实际测得的地面高程数据见表2。

3.2 结果分析

表2 强夯试验满夯地面相对高程记录表

(1)点夯结果。

根据以上图表可以得出以下结论：

①填料之后每一击的夯沉量整体呈下降趋势，说明填料在夯锤夯击下逐渐密实，每一击的夯沉量逐渐减小；

②8个夯点夯至满足设计要求的夯击次数分别为20、15、20、20、15、16、20、14次，最终取平均值18次；

③8个夯点夯完后的总沉降量为639 cm、631 cm、598 cm、680 cm、635 cm、709 cm、596 cm、655 cm，最终取平均值642 cm；

④8个夯点的砂砾石填料量为55.1 m3、54.4 m3、51.6 m3、58.6 m3、54.8 m3、66.1 m3、51.4 m3、56.5 m3，最终取平均值56.1 m3。

(2)满夯结果。

根据满夯前后测得的路基面高程变化数据，可以得出以下结论：

①第二遍满夯夯沉量均小于第一遍满夯的夯沉量，说明地面逐渐被夯击密实，第二遍满夯夯沉量较第一遍满夯夯沉量小；

②6个桩号位置的点满夯后的总夯沉量分别为：41 cm、40 cm、45 cm、48 cm、49 cm、46 cm，平均值为45 cm，满夯前后地面夯沉量约为45 cm。

3.3 试验检测

动力触探是确定加固后的地基承载力及密实程度最为直接且相对较为准确的方法，在本次试验中，共选取了6个点位进行圆锥动力触探(重型)检测，其试验结果见表3。

表3 强夯置换动力触探检测结果表

根据检测结果，所选取的6个检测点位的地基承载力均大于设计地基承载力0.18 MPa，说明该部位软弱地基经过强夯置换处理后，地基加固效果达到了设计要求。

4 结 语

根据该工程路基处理的试验及检测结果，总结出以下结论供类似工程参考：

(1)强夯置换处理达到了预期的加固效果，说明强夯置换对于深厚杂填土软弱地基处理具有良好的加固效果。

(2)采用强夯置换法加固地基，应根据工程需要及工程所处位置的地质情况，拟定合理的参数进行现场试夯，以确定最优的施工参数。

(责任编辑：李燕辉)

2017-02-06

TU99;TU7;TU4

B

1001-2184(2017)02-0051-04

祁 涛(1988-)，男，安徽宿州人，助理工程师，学士，从事水利水电与市政工程施工技术与管理工作；

陆泗维(1993-)，男，湖南岳阳人，助理工程师，学士，从事水利水电与市政工程施工技术与管理工作；

李明星(1995-)，男，四川达州人，技术员，从事水利水电与市政工程施工技术与管理工作.