路基强夯施工技术研究
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摘要：强夯法不仅能提高地基的承载力，减少构筑物的沉降，而且可以改善地基抗振动液化的能力和消除地基土的湿陷性。目前，强夯法已广泛应用于地基处理工程中，取得了显著的经济效益。本文在多年实践的基础上，从强夯地基的适用范围、试验段开工报告、施工步骤、质量检测等诸方面，探讨了路基强夯施工的技术问题。
关键词：路基强夯法施工技术
强夯法又叫动力固结法，是用起重机械吊起夯锤后从高处自由下落，给填料以强大的冲击力和振动能量，使疏松的填料强制压缩致密，从而提高地基强度和稳定性，是减小变形量的一种施工方法。强夯法具有设备简单、功效高、工期短及成本低的特点。
一、强夯地基的适用范围
一般来讲，强夯地基适用于处理碎石、砂土、杂填土（不含生活垃圾）、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土等，现场施工应该参照地勘报告，掌握有关技术指标，如土层颗粒的组成，孔隙比，液性指数、塑性指数、饱和度、渗透系数等；对于有建筑垃圾、工业废料、生活垃圾等杂物的杂填土，还要查清杂物的分布范围、深度、有机质含量及是否对基础有侵蚀性。由于湿陷性土浸水后会产生附加沉降，其湿陷系数也应作为一项控制指标。工程中是否考虑选用强夯基础是由设计决定，要对以上技术指标作综合考虑。
二、试验段开工报告
（一）试验段开工报告按分项工报告要求报监理工程师审批；试验段长度一般选50~100m为宜；编制夯点布置图，测量放样要求确保设计要求的夯击影响面积；试验段应认真清表，清除草根树根等杂物及建筑垃圾等，使地基表面平整，要求用平地机推平，压路机碾压1~2遍，陡坎部位应能为布置下强夯点为准，填前强夯必须满足设计面积；试验前，应调查施工段的周围有存在建筑物、构造物、地下设施高压电线、电缆、供水管线等；
（二）布设主夯点和副夯点，锤底倾斜度应小于30°。布设水准基点，基点要求应设在强夯线路影响范围外30m以外，基准个数应确保夯点沉降的观测路线小于60m，最大80m。
（三）确认设计规定的夯击遍数能否满足沉降量及压实度要求。确认该试验段夯前标高，测定夯点沉降量，并检测各夯击点的沉降量及路基的总沉降量。
（四）压实度检测。在强夯前，试验检测试验段：土的颗粒分析、液限、缩限、最佳含水量等。选必要的压实度观测点，应测定1m，0.5m，夯后经碾压后的三个层位压实度。
（五）确认夯击效果。确认各层压实度夯前、夯后对比。
三、强夯施工步骤
（一）清理、平整场地：一是施工前调查，强夯施工前，查明场地范围内地下构造物和管线的位置及标高，采取必要的措施，防止因强夯施工造成损坏。二是清表，施工前对原地面进行清表处理：开挖排水沟及排除地表积水，清除地表腐植土，挖除树根，并进行整平压实。
（二）布设夯击点位：夯击点位的布设为同排夯点交错夯击，设备后退的施工方法完成第一遍夯击；第二遍夯击时，对第一遍夯点间的间隙进行第二遍夯击。按要求布设夯击点位，并测量夯前的场地高程。
（三）机具定位：根据已放设好的夯击点位及平面布置图中标识的施工顺序，移动打夯机到指定的夯位就位，夯锤对准夯点位置，并测量夯前锤顶高程。
（四）将夯锤起吊到10m高度，待夯锤脱钩自由下落后，测量锤顶高程。若发现因坑底倾斜而造成夯锤倾斜时，及时将坑底整平。
（五）重复上述步骤，完成一个夯点的夯击，即每夯点夯6击。做好每个夯点的夯击次数和每击沉降量的记录，同时测量夯点周边隆起高度和该点击坑内压实度。根据数据统计和质量控制标准得出该点夯击次数是否合理。同时调整夯击次数。
（六）换夯点，重复上述步骤，同时做好数据收集和统计，适时调整施工工艺。直到完成第一遍全部夯点的夯击。用装载机将夯坑推平，并按夯击点平面布置对夯点重新放样布置，测量第2遍夯击前夯点地面高程。
（七）由于场地范围内的地下水位较低，拟定可以连续夯击。在取得上述数据后，按上述步骤逐次完成第2遍夯击，做好数据收集和统计。
（八）第三遍夯击为排夯，搭接1/4D=62.5cm(D为夯锤直径)。拟定夯击能为设计能，做好每个夯点的夯击次数、每击的沉降量，做好数据收集和统计，根据数据统计和质量控制标准得出该点夯击能级是否合理。同时调整夯击能级。
四、质量要求及施工质量检测
（一）质量要求
强夯加固后的基本要求是地基（路基）达到稳定、均匀和密实。
1.地基承载力标准值R≥700kPa。
2.变形指标：加固后地基(路基)顶面的综合回弹模量应不大于150MPa；加固后的路基经过一个雨季后总沉降量小于4cm。
（二）施工质量检测
根据填料情况和设计目标，可选用不同方法检测地基的密实度、变形量和承载力。
1.密度检测：采用灌水法测定大块石填料的单位体积重量，计算地基的密度，评价填筑路基的密实程度。
2.回弹模量检测：通过测定地基在反复荷载作用下，压力和回弹变形之间的关系，并根据施加的压力和对应的回弹模量，计算地基的回弹模量。
3.静力载荷试验：通过测定地基在静压力作用下，压力与变形、变形与时间的关系，根据施工的荷载和对应的变形值，计算地基的变形模量。
五、施工注意事项
（一）强夯法施工的主体是地基，各个工程项目的地质情况千差万别、具唯一性，在强夯参数的选择时，应依据工程的实际地质情况及规范的经验取值初步确定强夯参数，通过试夯时的综合检测手段，对各项参数进行判定或调查。
（二）进场后施工前，必须对所需强夯处理的场区实施动力触探检测，其目的在于确认勘察报告所揭露的地质情况，检验施工方案所确定的工艺参数的适用性，在每遍夯击结束后，也要实施动力触探自检，以检验夯击效果，视检测情况进行必要的工艺调态。施工结束后，要对所经强夯处理的场区进行综合检测判定，为竣工报告提供可靠的数据。原则上每遍动力触探检测孔约为20个。
（三）对强夯参数的选择，尽量避免因超过临界夯击能使土的宏观结构破坏，并产生明显的水平位移，进而影响土体的整体强度。这需要在试夯过程中加强监测，及时调整。
（四）因受夯击能量影响，土中孔隙水压力将有一个平缓的消散过程。因此，每遍夯击结束后，必须留有一定间隔时间，以确保土中孔隙水压力能按改变后的纹流形式得以逐步消散。此间歇时间称为技术间歇期。
六、路基强夯质量通病治理措施
（一）强夯后地基发生“橡皮土”问题
1.产生的原因
天然地基土含水量偏高，夯击过程中孔隙水压力得不到充分的消散；在强夯施工过程中遇到强降雨，增加了地基土的含水量；满夯并平整场地后，由于轮式车辆反复碾压。
2.治理措施
对含水量较高的地基，应保证有足够的遍间歇时间，待基土中孔隙水压力充分消散后再满夯,或采取强夯置换施工工艺，在地基土中打设竖向排水体，也可先在场地上铺设一层厚约0.5m的砂石垫层后再满夯；满夯前有可能下雨时，应该采取覆盖防水措施，以防推入夯坑内的虚土大量吸水，增加地基土的含水量。如果情况允许，可在下雨之前对夯坑内的虚土夯1~2击；满夯后场地严禁轮式车辆碾压；当局部出现“橡皮土”时可将其挖除，换填干土或砂石填料补夯；当“橡皮土”较薄且面积较大时，可用推土机的松土器将地表层翻松、晾晒后补夯；也可采取其他有效措施处理。
（二）加固深度达不到设计要求
1.产生的原因：单击夯击能量偏低；单点夯击数不够，单位面积夯击能量不足；遍间歇时间太短；夯间距过小。
2.治理措施：调整夯击工艺参数。
七、结语
随着我国国民经济的高速发展，现代经济对我国公路行业的施工质量提出了更高要求，特别是路基的施工质量，将直接关系到道路运输的安全与畅通。因此，做好路基施工具有重大意义。
参考文献：
1. 王树平、常灿华：《强夯技术在路基扩宽工程中的应用探讨》，《公路交通科技(应用技术版)》,2006年第9期。
2. 吴黎文：《强夯法加固地基的应用》，《福建地质》，2005年第2期。
3. 曾锋、石纲：《强夯法在回填碎石土地基上的应用》，《人民长江》，2005年第3期。
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