摘要：目前在市政道路施工中对于粘洼土和混陷性黄土和砂性土路段，普遍采用强夯法来对地基进行夯实，从而使地基达到能承载的力量。强夯法也称动力固结法，这是一种对地基进行加固的有效方法。在应用此方法时需要吊升设备，利用吊升设备使重锤从较高的高度处进行自由下落，从而作用于地基，重锤瞬间下落过程中所产生的动力可以有效的使地基的压缩性得以降低，从而增强地基的强度，达到夯实地基的目的。本文以实例分析了强夯地基处理技术的应用。
关键词：强夯地基处理技术；市政道路；施工应用
由于我国地域辽阔，地质条件差异性较大，所以在市政道路施工中，经常会遇到软土地基路段，对于较土地基的科学处理是保证地基稳固性和强度的关键。目前在对软土地基处理的方法中，强夯法以其简单、经济、效果明显等特点在市政道路施工中得以广泛的应用。
一、强夯地基处理技术的优势
目前，随着施工技术的不断发展，强夯法通过与其他施工技术的相结合，开始向多元化的方向发展，这对施工的经济效益和质量都取得了非常好的效果，同时其适用性更强。
1.不需要消耗材料，实现了能源的节约。在强夯法施工中，不需要对材料的消耗，这样实现了节能减排的作用。我国是一个能源消耗大国，特别是建筑能耗占总能耗的比例较高，所以在我国的节能减排政策施工中，建筑行业的节能潜力上巨大的。强夯法在当前能源紧张和能耗过大的情况下，在节能降耗和保护环境方面具有极大的优势。
2.工期短、成本低。与砂石桩、灌注桩、注浆、化学法等其他国内外地基处理方法在单位面积造价与工期等情况相比较，强夯地基处理技术成本低、工期短。而且节省的混凝土、钢材、水泥的数量惊人，这意味着它间接节省了大量的煤、电、水并因此减少了排放的烟、粉尘、二氧化硫等废气。此外，市政道路施工的一大要求就是工期短，因为考虑到市民交通出行的必要，根本没办法长期中断交通。因此，强夯法的使用可谓是正合其要求。
二、实例分析
1.工程概况。工程地质状况分布如下：第一，素填土层厚0.3-1m；第二，粉质黏土承载力稍低，只有少量分布；第三，粉质黏土低压缩性土，承载力高，普遍分布，厚度在2.1-2.4m；第四，粉质黏土承载力高，低压缩性土，工程性能良好。新填土和素填土层是该工程设计主要处理的地层。
2.工程设计。在本工程的加固处理过程中，使填土的承载力和密实度得以提高是其加固处理主要目标，最终在结合现场实际情况的条件下，在考虑该工程特点的前提之下，我们决定采用强夯法进行路基的压实。确定的设计参数如下。
（1）运用单击夯击能。按照规范中规定强夯法加固深度与处理深度及路基土的类型，该项设计的点夯单击夯击能选为1 500kN·m，选择800kN·夯专能满夯。
（2）夯锤的锤底静压力为25-40kPa，夯锤的质量选10-15t，并且夯锤上要有许多和顶面相通的排气孔，250-300mm孔径。
（3）根据现场试夯得出的夯沉量和夯击次数之间的关系曲线图来确定夯点夯击数，并满足最后2 击平均的夯沉量在50mm之下，在夯坑的周围地面没有产生过大的隆起，不会因为夯坑太深而造成提锤困难的状况发生。在试夯之前要对单点的夯击技术予以初步确定，当填土高度＜3m时，要考虑使用4-8的单点击数；当填土高度＞3m时，考虑使用8-10的单点夯击数。夯击遍数使用点夯2遍，再用低能量进行1遍满夯。在进行满夯之时，使用低落距锤或轻锤进行多次夯击。使用长方形的布置形式对强夯点的夯点布置，将间距设为8m×6m。
（4）在使用推土机把夯坑填平之前要确保每一次点夯完成。本工程设计的夯坑回填料是山皮土，它的最大粒径＜10cm，含泥量＜20%。
（5）由于此次强夯设计最主要是对原地面的表层素填土和新填土进行处理，并在强夯处理之后，将土体压缩挤密，让土体能够达到密实，以便使沉降减少同时提高承载力。除此之外，按照地质资料，此项目的场地地下水上层滞水，而且水量很小，不会对该项工程产生很大的影响。在对场地进行平整之后，场地的标高要大于地下水位的标高，对于强夯的实践间隔，一般控制在7d 左右即可。
（6）用单点夯击的试验结果对原设计的夯点布置与每遍基数合理性予以核对是进行试夯的主要目。此次试夯的实际锤底到地面的高度为10m，使用的夯锤是圆形底，夯锤的实际质量为15t，锤底的直径是2.2m。选用编号是49-2 的夯点进行连续的夯击，并在试夯的过程中测量每个夯点每击夯沉量，夯击次数和夯沉量的关系曲线如图1所示。根据夯击次数和夯沉量的关系曲线图，同时按照止夯的条件确定夯击次数，最佳夯击次数是8击。
（7）由于地面的隆起范围大概是6m，在试夯之后，对设计参数进行调整如下所示：使用的单点夯击能为1500kN·m，点夯击数在第1遍和第2遍时为6次，对夯点的布置使用间距是6m的正方形布置；单点夯击能在满夯时为800kN·m，确定夯击数为四次。
3.强夯法的施工工艺和设备
（1）施工设备水准仪、推土机、履带式起重机各1台，24m的高龙门架支撑1套、12t的夯锤1个。当起重机不可以作用于单缆锤进行施工时，可以借用助脱钩装置起落夯锤。在进行操作之时，夯锤挂与脱钩装置之上，当把锤吊至既定高度的时候，运用吊机上副卷扬机钢丝绳将锁卡焊合件吊起，让夯锤能够自由下落，从而进行夯击。
（2）施工工艺首先要平整、清理施工场地，接着要测量场地的高程，标出第1遍的夯实位置；其次是要把起重机的夯锤对准夯点位置，测量夯前的锤顶高程；接着把夯锤起吊至预定的高度，在夯锤脱钩、自由下落之后，放下吊钩，测量锤顶高程时的高度，若发现因为坑底的倾斜的原因造成锤歪斜时，立即对其进行调整，整平坑底，对此步骤要反复进行；接着不断重复根据设计规定中要求的夯击控制标准和次数将1个夯点夯击完成这到工序；在全部夯击完第1遍之后，用推土机填平夯坑，另外测量场地的高程；按以上步骤在规定时间间隔后，完成所有的夯击次数。在完成所有的夯击次数之后，振动压路碾压机就位，对其进行碾压，夯实场地表层的松土，夯实之后，再次测量场地高程。
（图1）
4.质量检测。
（1）测试压实度。在500-1000m2范围内任意选取3处，从夯面下间隔50-100cm使用灌砂法对土压实度指标进行测定，因为部分路段的处理土层比较厚，在开挖之后对深层土层压实度进行检测。在试验之后可知，强夯之后的土层密实度要比处理之前提高4%-8%，在处理之后可以满足市政道路在路面压实度方面的需求。
（2）在强夯结束1 个月之后，使用动力标贯和平板荷载试验来检测强夯之后的路基承载力。结果表明，在经由强夯处理之后，路基的密实度和承载力都得到了大幅提升。
强夯地基处理技术在目前的市政道路工程中已经趋于普及，其在施工的过程中能够有效的避免施工中出现的各种问题。并且这种方法在施工中设备应用简单、施工简便且对于各种材料的使用量少，同时降低了人力、物力和财力的投入，有着巨大的经济效益。伴随着社会生产技术的发展，强夯地基处理技术在未来必然会得到进一步的提高和改善，进而充分发挥其应有作用来提高市政道路质量。
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论文作者:张勇,张炜
论文发表刊物:《基层建设》2015年第35期
论文发表时间:2016/12/1
标签：地基论文; 单点论文; 承载力论文; 市政道路论文; 土层论文; 场地论文; 高程论文; 《基层建设》2015年第35期论文;