浅谈强夯法在公路软基处理中的应用

　　关键词：道路工程 强夯法施工 软基处理 经验数据 

　　 

　　一、前言 

　　河北曹妃甸工业区位于渤海湾的唐山市唐海区，滦河三角洲平原，具有双重岸线的特征，根据工程地质勘察报告，拟建场地地层分为海陆交互相沉积形成的亚粘土、粉细砂、亚砂土等，其上部为新近堆积的，表层冲填土和亚粘土平均厚度为4.0～7.0m，局部为1.6～4.0m，属深层软弱地基。其具有含水量高、天然孔隙比大、压缩性高、易蠕变、触变、承载力低等特点，物理力学性能较差。粘粒（0～0.005mm）含量小于15%，细砂（0.075～0.25）含量在80%以上，含水率ω较大，普遍在20%以上，直接作为路基不仅承载力低，而且易产生相当大的沉降和差异沉降，且沉降变形持续时间很长，会对路基及路面结构产生很不利的影响，因此必须进行软基处理。 

　　 

　　二、软基处理的方法及对策 

　　1.软基处理的方法 

　　方法可分为两类：浅层软弱路基处理和深层软弱路基处理。所谓浅层软弱路基，泛指的是软弱土层厚度小于3m的路基，浅层软弱路基处理方法可分为换填法、反压法、超载(堆载)预压法、土工合成材料法等几种；当软土地层厚度超过3m后，一般视为深层软弱路基，深层软弱路基处理方法可分为排水固结法、软基复合地基法、DX桩地基法、强夯地基法等几种。 

　　2.软基处理的对策 

　　工程中遇到软弱路基，需根据不同的软基类别采用相应的处理对策：(1)直接裸露在地表且软土地层较薄时，可采有直接清除换填或填筑物理性能好的填料，并采用冲击碾压进行处理；(2)软弱土层比较厚的路段，在建设工期允许的情况下可采用超载预压方法进行处理；(3)路堤填筑高度大于5m或与桥涵相连接的路段，根据沉降计算结果，可采用塑料排水板、水泥搅拌桩、振冲碎石桩等构成复合地基，与超载预压法相结合的方式进行处理。 

　　 

　　三、软土地基对路堤的影响 

　　1.对路堤的稳定性影响 

　　填筑在软土地基上的路堤失稳破坏方式一般为两类：刺入破坏、圆弧滑动破坏：这类破坏方式更为常见，它是部分路堤和地基土沿着破裂面发生位移的结果，其破裂面形式因地基的力学性质而异。 

　　2.对路堤的沉降影响 

　　路堤的沉降是软土地基在上覆的填土重力作用下长期缓慢变形的结果，路堤沉降可以因路堤中心竖直陷入软土引起，也可是软基的垂直下陷与侧向位移联合作用的结果。 

　　 

　　四、强夯法处理软基的优、缺点 

　　与其它处理软基方法相比，强夯法处理软基的施工设备、施工工艺和操作都比较简单，适用土质范围广，加固效果显著，处理后可取得较高的承载力。据有关资料显示，一般的地基强度可提高2～5倍，变形沉降量小，压缩性可降低2～10倍，加固影响深度可达6～10m，土粒结合紧密，有较高的结构强度；工效高，施工速度快，与换填法和桩基法相比缩短工期一半，节省加固材料，施工费用低。其缺点是施工噪音和振动较大，不宜在人口密集的城市内使用。 

　　 

　　五、强夯法施工参数 

　　根据工程地勘报告资料分析，考虑到工程项目施工场地为海陆交错区域，具有地下水位高及沉降量大的特点，经分析计算，采用多方案比较后，最终确定采用满夯法，夯锤重100KN，夯锤直径D=2.0m，落距h=12m，夯击4遍，最后两击的平均沉降量要求小于1.5cm，两遍的间歇时间为2周，部分路段采用连续夯击，夯点间距为4×4m，夯点呈梅花形布置，夯击完成后在最上面铺上50cm山皮石垫层。 

　　 

　　六、强夯法施工步骤 

　　1.清理表土并平整施工场地。 

　　2.标出夯点位置，测量场地高程。 

　　3.起重机就位，使夯锤对准夯点位置施工。 

　　4.测量夯前锤顶高度及控制扬程。 

　　5.起锤，落锤，测量锤顶面定点位置的高度，并进行安全检查记录测量高程主要为便于施工完成后分析施工沉降差。 

　　6.重复步骤5，按设计规定的夯击次数及控制标准，完成一个夯点的夯击。 

　　7.所有点夯完后用推土机整平，测量高程。 

　　8.记录测量数据。 

　　 

　　七、强夯法施工质量控制 

　　施工质量控制主要分两步实施，首先施工单位在施工过程中，对每个夯点的施工质量都要进行自检，夯点经多次夯击后，通过十字板试验、标准贯入试验等方法，测定达到处理效果后方能进行下一个夯点施工。同时，施工过程中监理人员也加强了施工过程的质量控制，每施工完一批夯点后，监理单位都要对不少于30%的夯点进行施工质量抽查，抽查合格后方能进行下一批次的夯点施工，以确保每一批次夯点都能达到处理效果。 

　　1.强夯施工必须按设计确定的技术参数进行，并详细记录夯后控制数值。 

　　2.施工结束后，隔2周时间对地基加固质量进行检查。 

　　3.通过室内实验，比较夯击前后的路基土物理力学性能指标，并判断强夯加固效果。 

　　4.通过原位检测判断强夯加固效果，如采用十字板试验、标准贯入试验等。 

　　 

　　八、强夯法处理软基效果 

　　根据项目监理单位在完工后的现场检测报告，采用强夯法处理路基土基回弹模量为50.1～71.3Mpa，地基承载力≥120Kpa，工后沉降≤20cm，满足设计要求，可在施工处理后的路基上进行后续施工。 

　　 

　　九、结语 

　　对本项目中该路段经过施工单位认真严格按设计参数进行施工，并控制施工质量，较好地完成了本项目的施工任务，本段路基采用强夯法进行软基处理后，经过各项试验及相关记录数据整理分析，已达到了预期设计目标。 

　　 

　　参考文献： 

　　[1]JTG.D30-2004,公路路基设计规范 

　　[2]刘孔杰,郑瑞君,魏正义,魏学军.不良地基公路施工技术.人民交通出版社,2009