土方路基强夯施工技术的研究与应用

土方路基强夯施工技术的研究与应用

刘建武

山西二建集团有限公司 山西省太原市030000

摘要：在社会经济快速发展的过程中，土地资源的短缺越来越明显。为了获得更广阔的发展空间，根据现场地质条件，这类地块土质松软，地基缺乏足够的承载力，不具备直接施工的条件。因此，有必要采取地基处理措施，提高地基的使用效果。填海造地面积大，地基处理要求高。强夯法可以用较少的资源完成地基处理，质量和效益双丰收。随着行业的发展，超高能强夯地基处理技术应运而生，其在地基处理中的突出应用优势也逐渐显现。

关键词：地基处理；强夯法；施工工艺；

我国建筑事业的飞速发展，用于处理地基的方法日新月异。其中，用于地基处理的一种重要的新方法就是强夯法。近些年来，由于强夯法在地基加固处理方面独特的优势，使其广泛应用于建筑工程领域。

一、施工技术要点

1.现场准备。全面的现场准备能够给超高能级强夯创设良好的条件，具体如下：（1）施工测量。为了保证测量的全面性和准确性，采取的是“从整体到局部”的基本工作思路；根据现场的坐标控制网，结合图纸要求，准确测放各主控制点的位置，在此基础上，完成其他夯点的测放工作。（2）复核。考虑到点夯位置的准确性要求，每遍夯击前先复核放线结果，确认无误后方可夯击。（3）夯锤的调整。根据夯击要求，安排夯锤就位，此时检测夯锤中心与夯点，判断两者是否重合，若有偏差则加以调整。（4）培训与交底。施工前组织员工培训，提高其工作水平，使其掌握设备操作方法；组织技术交底，使施工人员对现场的情况有着全面的认识，避免盲目施工。

2.夯锤落距的控制。综合考虑夯击能要求和锤重，据此确定合适的落距。通过钢丝绳锁定控制的方式有效调整落距，保证其合理性，并准确地在龙门架处标记落距。施工中可能采用到不同重量的夯锤，各自对应的落距有所不同，因此需要详细进行交底。实际施工中，加强对夯锤落距的检测与控制，要求偏差在0.3m以内，且越小越好。

3.夯击次数。提前组织试验，通过此方式确定合适的夯击次数，在试验期间充分关注前、后相邻两次夯击的夯沉量，要求后一次不超过前一次，以便经过重复夯击后，使地基逐步转变为密实、稳定的状态。

4.间距及布点形式。（1）点夯。分多次有序完成点夯作业：第1遍，夯击能18000kN·m，夯点布置在正方形角点，各点夯击42击；第2遍，夯击能18000kN·m，夯点布置在正方形对角线交点，各点夯击38击；第3遍，夯击能8000kN·m，夯点布置在正方形单边中点，各点夯击15击。还需关注每遍的最后两击平均夯沉量，均不可超过150mm。（2）满夯。按前述提及的思路点夯后，整平场地，进入满夯环节，此时夯击3遍，夯击能均按照2000kN·m予以控制，夯点锤印叠加1/3。

二、施工期间的控制要点

1.主夯点原点预夯。场地承载力不足时，若直接组织高能级强夯作业，可能会出现夯锤大范围沉陷的情况，难以顺畅地将夯锤从淤泥中拔出。为此，采取原点预夯的处理方法，逐步提高能级。用5000kN·m的夯击能予以处理，在此期间存在夯坑出水、吸锤等问题，此时根据实际情况及时填料，且夯坑中存在积水时禁止强夯，而是需要以回填的方法加以处理，但此条件下的回填量无需达到填满的状态，正常情况下以盖过水面30cm～50cm为宜。回填所用的填料粒径控制在40cm以内，但不可过小，否则填料难以承受过于强烈的冲击作用。经过夯击后，若夯锤无明显下沉迹象，则填平夯坑，而后将夯击能提升至8000kN·m，在此过程中仍有可能出现5000kN·m强夯时的问题，此时依然需要及时以填料的方法加以解决。在整个强夯施工期间，需要加强对夯机运行状态的观测，避免因倾斜而诱发安全事故。

2.主夯点的控制。预夯后，组织超高能级主夯点施工，依然需以回填的方式加以处理，但具体根据实际情况做局部回填即可。随着夯击次数的增加，夯坑逐步转变为稳定的状态，此时透水不再发生，待夯坑达到3m左右时可以安排填料，但需做3次连续夯处理，以确保填入的石料能够在外力作用下被送入软弱土层，每次连续夯的锤击数至少达到8击，具体根据实际情况做合理的控制，待最后两击平均夯沉量不超过15cm时，具备停夯的条件。夯击期间加强观察，若夯坑底歪斜，先检查具体情况，再用碎石垫平坑底；全过程中夯锤的气孔需保持畅通的状态，若有堵塞现象，也需及时清理干净。以18000kN·m强夯为例，其夯点布置情况，结合图1内容展开分析，明确点夯、满夯的作业要点，具体如下：（1）点夯。分多次有序完成点夯作业：第1遍，夯击能18000kN·m，夯点布置在正方形角点，各点夯击42击；第2遍，夯击能18000kN·m，夯点布置在正方形对角线交点，各点夯击38击；第3遍，夯击能8000kN·m，夯点布置在正方形单边中点，各点夯击15击。还需关注每遍的最后两击平均夯沉量，均不可超过150mm。（2）满夯。点夯后整平场地，进入满夯环节，此时夯击3遍、夯击能均按照2000kN·m予以控制，夯点锤印叠加1/3。（3）填料。材料选用的是开山碎石土，最大粒径不超过300mm，不掺杂树根、杂草等不利于回填密实性的材料，含土量不超过30%。

3.现场清淤。每完成一遍夯击作业后，及时将残留在现场的淤泥清理干净，以免影响后续夯击作业的顺利开展。

4.夯击后的质量检测。现场检测至关重要，时间安排在地基处理后的2～4周。检测内容包含：测量地面沉降量、土工试验、标准贯入试验、地基静载荷试验、重型动力触探试验、钻探取样分析。实测结果显示，对于2000kN·m、18000kN·m而言，其应用效果为：置换深度分别为7.4m,、7.7m，加固深度分别为11m～12m、17m～18m。

5.回填材料。于吹填沙场回填碎石，厚度控制在2m，目的在于使夯机平稳运行。夯坑回填时，材料可以选择级配良好的石料，粒径也需得到有效的控制，以便承受强夯期间的冲击力。

三、强夯地基处理技术的质量控制

1.夯击次数的控制。以试夯的方式掌握现场情况，确定合适的夯击次数，同时需要充分考虑到最后两击平均夯沉量，要求该值不超过10mm。

2.夯点间距及布点形式的控制。先安排原点预夯，在此基础上，逐步增加夯击能级，以循序渐进的方式完成夯击作业，确保经过处理后的场地有足够的承载能力。强夯布点较为关键，较为可行的是正方形9m布点的方式，分4遍有序夯击。

3.落距的控制。夯锤的落距根据工程夯击能要求和锤重而定，在施工前需要对夯锤的质量和落距做详细的检查，保证各项基础条件均无误。为保证落距的合理性，采取钢丝绳锁定控制的方式。

4.其他质量控制措施。在现场设置醒目的控制桩，并采取有效的防护措施，以免在强夯施工中受损，后续定期复核，确保无误。经过夯点测量放样后，设置标志，有效锁定控制落距的钢丝绳，实现对落距的有效控制，同时在龙门架上标记出落距标志。夯锤是强夯施工中的重要装置，其气孔需保持畅通的状态，若有堵塞则及时清理。夯锤偏离坑中心时，做详细的检查，及时调整；若夯坑底部有明显的歪斜现象，用土垫平，在此基础上继续夯击。施工期间加强对数据的采集与记录，例如每击的沉降量，根据实测结果判断实际夯击情况，掌握停锤标准。若遇到夯沉量异常、地表隆起等问题，需加强观测，及时与监理工程师、业主沟通，基于现场情况探寻合适的解决办法，尽可能在较短的时间内以科学的方法处理问题。每遍夯前、夯后，均及时测量场地夯沉量，做对比分析，判断夯击施工效果。

总之，随着我国建筑事业的不断发展，对地基处理的要求也越来越高。强夯法作为一种有效的地基处理技术，不仅具有施工周期简单、适用范围广、加固效果好等的优点，而且使用经济，在建筑工程领域占据着重要的地位。

参考文献：

[1]李伟.强夯法处治湿陷性黄土路基的数值对比分析.2021.

[2]张健铭.浅谈土方路基强夯施工技术的研究与应用.2022.