（山西交通职业技术学院 山西 太原 030031）
【摘 要】针对高速公路多变的地质施工条件，提出强夯法避免路基沉积现象发生。首先对强夯法进行介绍，尤其是其适用条件、工作原理等，保证施工设备合理。其次进行试验分析，布置强夯试验点，标定夯击次数及地基受影响深度，夯击后及时记录，提取样本数据，探究强夯后路基静力触探值变化比较。最后对现场施工人员数量及各自责任明确，提高施工质量的同时，保证施工效率，全面制定相对完善的施工方案。
【关键词】高速公路路基施工；强夯法；夯击次数；压实度
A research on Dynamic Compaction Technique for Subgrade Construction of Highway
Cheng Xiao-min
【Abstract】In view of the varied geological conditions of highway construction, dynamic compaction method is proposed to avoid the occurrence of roadbed sedimentation . Firstly, the dynamic compaction method is introduced, especially its application conditions,working principle, ensuring reasonable construction equipment. Followed by the test analysis, Arrangecompaction test point, Calibrate the number of tamping and the affected depth of the foundation, recording and extracting the sample data in time after ramming, and inquire into the comparison of the change of the static pavement value after the dynamic compaction. Finally, the number of construction personnel and their respective responsibilities are fixed up clearly, improve the quality of construction, while ensuring the efficiency of the construction, draw up a relatively complete construction program comprehensively.
【Keywords】Subgrade Construction of Highway; Dynamic compaction method; Number of tamping; Compaction degree
【中图分类号】U416.1 【文献标识码】A 【文章编号】1002-8544（2017）20-0154-03
1.引言
在修筑高速公路时，由于多途径各种地质的地貌区段，尤其是途径黄土或次生性黄土，受到地质条件限制，施工质量常常无法保证。为保证路基路面质量，常常采用强夯法。研究强夯法在高速公路与路基施工的应用技术，对于提高高速公路工程质量具有现实意义。
关于强夯法在高速公路路基施工中的应用研究国内开展如火如荼。张子培[1]针对高速公路路基施工中，地基因地质条件限制采用填石路方式施工，多次试验，探究单锤夯能与地基下沉量的关系，提高施工质量。周军平[2]等在高速公路施工中红岩石地质条件下遇到的多种难点，改进传统的强夯方法击实路基，保证施工质量。赵学科[3]分别阐述强夯法的设计、施工和质量检测方法，完善强夯设计过程，通过大量实验数据制定施工方案，提高路基路面平整度及稳定性。杜立勇[4]以常吉高速公路施工为例，探究强夯法加固路基的施工过程及注意事项，避免路基固结沉降，丰富完善强夯法。程磊[5]结合个人道路设计及施工中的多年经验，探讨分析强夯法在湿陷性黄土路基施工技术，并对施工素质进行界定。翟明虎[6]通过大量样本试验，探究路基填筑高度、夯击数量、土壤含水量与路基沉降量的函数关系，并且分析路基深度与压实度的关系，标定各种参数，为实际施工提供参考。
本文在已有研究成果的基础上，对高速公路实施强夯法施工技术展开探讨。首先对强夯法进行介绍，尤其其适用条件、工作原理等。其次对强夯设备简单介绍、试验点选取及强夯顺序进行设计，确定强夯次数及对路基影响深度，提取样本，对比分析强夯前后效果。最后为保证施工效率，对施工人员的数量及各自责任明确，完善的施工中的细节。
2.强夯法介绍
强夯法起源于上个世纪60年代的英国，别名动力固结法、动力压实法。此种方法主要针对于黏土、 砂性土、 饱和度较低的粉性土以及湿陷性黄土等地质条件比较差、工后地基沉降现象严重，为有效解决这种问题而选用。根据地质具体条件，选择合适夯锤重量及提升高度，利用自身重力下落，依靠冲击力压实地基，提高地基紧实性及承载能力。此种方法由于工具易获取，成本低的特点，在房建工程中广泛使用。进入21世纪后，高速公路工程飞速发展，由于我国地质复杂，为提高工程质量，强夯法在高速公路施工中发挥重要作用。
设备选择：夯锤起重装备起重能力必须大于16t，同时为了保证设备的灵活移动性，尽量选取履带式移动，为提高夯锤下落时动能，其起重高度为10m～15m为宜；夯锤重量不宜过大，过大起重装备无法吊起，也不宜太小，太小工作效率低下。夯锤重量应在10～16t为宜，其大小在半径1m左右为宜，其材质外表以厚钢板焊接，以钢筋混凝土填筑，并且密度均匀，避空心失衡状态。为保证夯锤下落中维持平衡状态，夯锤顶部必须均匀分布钢环，便于钩锁。
3.实验分析
3.1 试验点夯击顺序
在实际施工过程中，为了提高路基路面施工质量，必须先进行试验，进行样本分析，确定明确的施工方案。夯锤重量选择10t，夯锤半径1m，其起重高度为10m。 以边长2m的正方形为基础单元，形成边长为8m的正方形，在夯击时以2m正方形中心为准，先跳跃夯击再依次整体夯击。地基最终下沉高度50cm，同一夯击点每相邻两次夯击后地基下沉高度的平均值低于5cm，其夯击次数定为双数。为满足地基压实度超过50%的施工要求，最终每个夯击点的夯击次数定为8次为宜。夯点分布图见1，对于样本夯击点试验，按照间隔法夯击（1），之后对于间隔的夯击点夯击（2），之后对所有夯击点按照顺序夯击，其夯击顺序依照（1）、（2）、（3）。
图1 夯点布置及夯击顺序
3.2 确定夯击次数及影响深度
依据上述试验给定的夯击点，选取4个夯击点进行夯击试验，试验测量人员测量并记录，绘制图2。
其中n是预计夯击最佳次数；E是依据地质土壤来标定的夯击能量，kn·m，对于杂填土一般为800kn·m，对于黏性土壤一般为500～700kn·m左右；s是夯击锤锤底横截面积，m2；d是地基预计要达到的目标下沉高度，m；g是选用的夯击锤的重量，t；h是起重装置对夯击锤的起重高度，m。
取定E为600kn·m，s为3.2m2，d为4m，g是10t，h是8m，将各之带入公式（1）中，求得n取值为9.56，取整后得到10，即夯击10次为宜。
强夯影响深度同样也可以依据已有研究成果推断，见公式（2）
分析表1中地基压实度的衡量指标，不难看出在夯击6次后，地基压实度的平均值已经超过90%，再进行到8次夯击后，其压实度已经远远高于90%，已经达到工程要求。再进行后面的第9次、第10次夯击后，地基压实度涨幅很小，获得的质量效益甚微，基于时间和机械成本考虑，可不必进行第9次、第10次夯击。
试验测量人员在对夯击实试验点夯击8次后，测量记录其夯击前后静力触探值，对比分析绘制图3。
夯击试验点在夯击前后，其静力触探值上升很大，均高于10Mpa，达到工程要求。
试验区域路基竣工后，试验测量人员对路基的静力触探值测量记录，得到图4，可分析其值达到工程质量要求。
3.4 施工安排实施
在高速公路路基施工中，强夯工序是重要的一环，决定着路基路面的工程质量，所以其工作必须选用业务熟练，技术精湛的技术人员进行施工。在提高工程质量的同时，应该保证工作效率，节约工程成本，对各人员职责明确，并给出相对合理的人员数量，建立相应的工作监督机制，保证工作质量，提升施工效率。具体人员安排见表2。
表2 强夯施工人员安排
4.结论
本文结合已有研究成果，针对施工中具体环境限制，对高速公路实施强夯法施工技术展开探讨。首先对强夯法进行介绍，尤其其适用条件、工作原理等。其次对强夯设备简单介绍、试验点选取及强夯顺序进行设计，确定强夯次数及对路基影响深度，提取样本，对比分析强夯前后效果。最后为保证施工效率，对施工人员的数量及各自责任明确，完善的施工中的细节。为高速公路路基施工采用强夯法提供了宝贵的参考经验。
参考文献
[1]张子培.强夯法在高速公路填石路堤工程中的应用[J].公路交通科技,2006,07:28-30.
[2]周军平,黄学明.强夯法在高速公路红砂岩路基中的应用初探[J].铁道建筑技术,2008,S1:254-255+309.
[3]赵学科.强夯法在娄新高速公路岩溶和塌陷地基处治中的应用[J].公路工程,2011,04:127-130.
[4]杜勇立.强夯法在常吉高速公路高填路堤施工中的应用[J]. 西南公路,2013,02:65-67.
[5]程磊.强夯法在阜朝高速公路路基施工中的应用技术研究[J].公路,2014,08:171-176.
[6]翟明虎.黄泛区粉土路基强夯质量研究分析[D].山东建筑大学,2016.
作者简介：程效民，男，1971-5-16，山西太原市人。单位：山西交通职业技术学院工程管理系。学历：本科，西安公路交通大学，公路与城市道路工程专业。职称：工程师。
论文作者:程效民
论文发表刊物:《建筑知识》2017年20期
论文发表时间:2017/12/21
标签：路基论文; 高速公路论文; 地基论文; 地质论文; 压实论文; 静力论文; 高度论文; 《建筑知识》2017年20期论文;