本文選自國家級期刊《建筑知識》，《建筑知識》是由建筑師、工程師的學(xué)術(shù)團(tuán)體中國建筑學(xué)會主辦的、建設(shè)部主管的一本科普期刊，創(chuàng)刊于1981年，現(xiàn)擁有讀者近4萬。他們遍及全國的各個設(shè)計院、建筑師、工程師、材料商、房地產(chǎn)開發(fā)公司、裝飾公司、大專院校的學(xué)生和各大企業(yè)的基建部門。創(chuàng)刊二十多年來，以其嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)，博得了廣大讀者的欣賞與信賴。國內(nèi)統(tǒng)一刊號：CN11-1243/TU，國際標(biāo)準(zhǔn)刊號：ISSN1002-8544）。中國知網(wǎng)全文收錄。
　　摘要：道路施工的過程中，土層地基的加固是十分重要的一個步驟，強(qiáng)夯法是該步驟中較為常用的一種施工方式。其具體的施工過程是將地基進(jìn)行沖擊波處理，在土層的天然結(jié)構(gòu)受到強(qiáng)烈的沖擊以后進(jìn)行改變，進(jìn)而達(dá)到固結(jié)的施工目的。這種方法已經(jīng)在國際上受到了一定的認(rèn)可和推行，并被視為最有效的固結(jié)方法之一。本文會對強(qiáng)夯法的概念進(jìn)行簡要的介紹，詳細(xì)的分析了其應(yīng)用的優(yōu)缺點(diǎn)，并對其重要作用進(jìn)行了闡述。

　　關(guān)鍵詞：道路施工,強(qiáng)夯法,應(yīng)用

　　一、引言

　　強(qiáng)夯法是對道路地基進(jìn)行加固的一種方法，一般情況下也被稱為動力固結(jié)法。強(qiáng)夯法是利用吊升設(shè)備吊起重錘，并上升到一定高度后松開設(shè)備，讓重錘自由下落。這一下落的過程中，重錘由于上升而具備的重力勢能轉(zhuǎn)換為動能，全部作用于地基上，瞬時的強(qiáng)大動力使得地基的土層受到了時間短而作用強(qiáng)的沖擊振動，進(jìn)而使得地基的強(qiáng)度、壓縮性以及承載能力都有所提升，同時其受力性能也得以完善，從而達(dá)成夯實(shí)地基的施工目的。這種地基處理是我國道路建設(shè)施工中較為常見的一種方法，其中，該方法對于砂性土、非飽和粘土以及濕陷性黃土等地基土質(zhì)的處理是十分有效的。

　　二、強(qiáng)夯法實(shí)施地基加固的原理

　　該道路地基加固方法的實(shí)施原理主要有動力固結(jié)原理、動力置換原理和動力密實(shí)原理，下面，筆者就對這三種原理機(jī)理一一介紹。

　　2.1動力固結(jié)原理

　　這一原理由于較好的闡述了強(qiáng)夯法對地基土層的飽和顆粒的處理方式，所以成為了強(qiáng)夯法實(shí)施歷史中最早得以承認(rèn)的基本原理。該原理通常應(yīng)用于顆粒飽和土壤的處理，由于應(yīng)力波而對土層施加了巨大的沖擊力，進(jìn)而使得原有的土體結(jié)構(gòu)被破壞，局部的土體被液化產(chǎn)生裂縫，土體的排水通道有所增加，水分從空隙中溢出，等孔隙之間的水壓消失以后，土體便會固結(jié)在一起，從而提高了地基土體的抗壓性和變形模量。

　　2.2動力置換原理

　　樁式置換和整式置換是動力置換的兩種類型，其中，樁式置換是將碎石通過強(qiáng)夯法填進(jìn)土地當(dāng)中，等部分碎石樁呈間隔性的鑲?cè)胲浲林行纬蓸妒降乃槭�墩，碎石與碎石之間的摩擦以及墩間的土質(zhì)可以維持樁體的平衡，樁與土質(zhì)一起能夠起到復(fù)合地基的作用；而整體式置換則是將碎石強(qiáng)夯入淤泥當(dāng)中，用類似換土墊層法的方式來強(qiáng)化地基。上述兩種方式的應(yīng)用要結(jié)合具體的公路施工場地狀況來決定。

　　2.3動力密實(shí)原理

　　由于土層的泥土顆粒形狀都是不規(guī)則的橢圓形或圓形，少數(shù)情況下還有片狀顆粒的存在，而在強(qiáng)夯法的應(yīng)用過程中，這些顆粒會發(fā)生形變，泥土顆粒之間會存在相對運(yùn)動。而該原理主所適用的加固土壤類型多為顆粒孔隙較多且非飽和土壤，而通過強(qiáng)夯法的實(shí)施，利用重錘的強(qiáng)大作用力使地基土層的泥土顆粒增加接觸面積，產(chǎn)生壓縮形變的過程中減小土層之間的孔隙間隔，讓整個地基土體邊等更為密實(shí)，在提升地基強(qiáng)度的同時也使得道路的承載力有所增強(qiáng)。

　　三、具體道路施工

　　下面，筆者結(jié)合自己所在企業(yè)接洽的某一道路工程實(shí)例，講講強(qiáng)夯法在道路施工中的具體應(yīng)用。該到路為葫蘆島北港工業(yè)區(qū)交通干道，道路寬30米，其中機(jī)動車道18米。該道路在原鹽場的曬鹽池上修建，道路整體填土厚度為3~5米，原鹽池中含有較多的淤泥沉積物，整條道路呈東西走向，通過現(xiàn)場路況探測研究、勘查檢驗(yàn)所設(shè)計的施工謀策，建議對路基采用強(qiáng)夯法處理。

　　3.1參數(shù)選定

　　經(jīng)過地質(zhì)勘測和道路施工設(shè)計，工程部等部門會議決定，采用強(qiáng)夯法施工道路，設(shè)計部門經(jīng)計算確定，使用直徑為2.5m，質(zhì)量為10t的夯錘來進(jìn)行施工，1000kN.m點(diǎn)夯8遍的單機(jī)能量，滿夯4遍，夯機(jī)能不變。收錘時夯擊的平均夯沉量不能超過10cm，兩相鄰夯擊時間最短間隔為9d，夯點(diǎn)按照4mx4m的正方形布置。

　　3.2施工設(shè)計及過程

　　施工設(shè)計中將工程施工分為了以下幾步：1.清除局部鹽池梗；2.拋石擠淤；3.人工素土回填；4.場地平整并達(dá)到交工面高度；5.試夯點(diǎn)位置的布設(shè)；6.對主夯點(diǎn)進(jìn)行8次夯擊；7.夯坑土方回填；8.滿夯夯擊；9.進(jìn)行質(zhì)量檢測。

　　按照施工設(shè)計的分步規(guī)劃，施工隊(duì)伍首先對鹽池內(nèi)的池梗進(jìn)行開挖，達(dá)到鹽池同一水平面，經(jīng)過拋石擠淤程序后再回填人人工素土，直至場地平整到交工面水平高度；然后進(jìn)行試夯測試，在樁號為J0+040處選擇300

　　區(qū)域進(jìn)行試夯，試夯過程中應(yīng)采取單點(diǎn)試夯和群點(diǎn)試夯相結(jié)合的方式，不同工程單位的夯擊參數(shù)可以依據(jù)試夯檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整；夯點(diǎn)按照設(shè)計中的正方形規(guī)劃后，表明第一遍夯點(diǎn)的位置，并用石灰粉將對每一個夯擊點(diǎn)的夯錘地面外輪廓線進(jìn)行標(biāo)記。起重機(jī)到達(dá)預(yù)定位置后，使夯錘對準(zhǔn)標(biāo)記石灰線內(nèi)的夯點(diǎn)位置進(jìn)行夯擊，在夯擊開始前，要對錘頂?shù)母叨冗M(jìn)行測量。當(dāng)夯錘起吊到預(yù)定高度時，自動脫鉤，令其自由下落對路基進(jìn)行夯擊，吊鉤下放，再次了兩夯錘頂高程。期間，若出現(xiàn)因坑底傾斜而造成夯錘歪斜的現(xiàn)象時，應(yīng)該及時整平坑底；重復(fù)自由落體步驟5到9次，完成一個夯點(diǎn)的夯擊，再然后按照設(shè)計規(guī)劃的強(qiáng)夯點(diǎn)分布圖紙，完成第一遍全夯點(diǎn)夯擊。

　　第一次夯擊完成后，用推土機(jī)對夯坑進(jìn)行填平處理，測量了場地高程以后，標(biāo)記出第二遍夯擊點(diǎn)的具體位置。兩遍夯擊之間的時間間隔為9d，等到第一遍強(qiáng)夯施工中產(chǎn)生的土壤孔隙水壓力消失后，再按照以上夯擊步驟進(jìn)行夯擊，整個夯點(diǎn)的夯擊次數(shù)為四次。夯點(diǎn)夯擊完成后，采取低能量滿夯行動，將場地表面的松質(zhì)土壤夯實(shí)，再次測量場地的高程。整個步驟中，強(qiáng)夯法遵循先淺后深的加固順序，最先對深層土進(jìn)行加固，再對中層土進(jìn)行加固，最后對表層土進(jìn)行加固。道路施工周期僅為六個月的時間。該道路施工結(jié)束后，對道路進(jìn)行了控制點(diǎn)沉降觀測，基本未產(chǎn)生沉降。道路投入使用已經(jīng)近七年時間，使用良好，未產(chǎn)生不良的工程質(zhì)量問題。

　　說到這里，強(qiáng)夯法在各個國家的應(yīng)用方面，起重機(jī)的選擇類別上存在較大的差別。像西歐國家所采用的都是履帶式的大噸位起重機(jī)，日本則采用輪胎式的起重機(jī)。我國由于受到物質(zhì)條件的限制，所以在道路建設(shè)中一般采用噸位較小的起重機(jī)，所以需要其他的一些輔助工具來完成地基強(qiáng)夯工程，像重錘起吊時滑輪的應(yīng)用、重錘自由落體時自動脫鉤裝置的運(yùn)用以及重錘轉(zhuǎn)向時伸臂支架的運(yùn)用等等，雖然各國采用的機(jī)械形式不同，但最終均以夯擊能量控制施工質(zhì)量。

　　3.3施工質(zhì)量的檢測

　　道路施工運(yùn)用強(qiáng)夯法之后，樣對各層加固土層地基進(jìn)行檢測，對于不同地質(zhì)的地基間隔檢測的時間也不盡相同，粘性土質(zhì)地基的檢測時間間隔時間為2至4周；碎石土或沙土土質(zhì)地基的檢測時間間隔為1至2周；而置換土質(zhì)地基的檢測時間間隔則為4周左右。在檢測方法的選擇方面，當(dāng)下具備科學(xué)依據(jù)且被相關(guān)檢測界所認(rèn)可的檢測方法為室內(nèi)測試、動力觸探測試、載荷測試以及十字板測試等。

　　四、歸納總結(jié)

　　綜上所述，強(qiáng)夯法在道路施工中的應(yīng)用，能夠使得復(fù)合地基的承載能力得到有效提高，并且在對深層地基進(jìn)行加固時，減少了施工過程對于環(huán)境的污染程度，既保證了工程質(zhì)量，又使得工程工期得到承諾，降低了施工的基礎(chǔ)成本，提高工程效益。就目前的發(fā)展?fàn)顩r來看，強(qiáng)夯法已經(jīng)得到了多個國家的工程認(rèn)可，筆者堅信，隨著我國社會和經(jīng)濟(jì)市場的發(fā)展進(jìn)步，強(qiáng)夯法會在道路工程施工的應(yīng)用中得到不斷完善，進(jìn)而在工程建設(shè)的區(qū)域發(fā)揮自己更大的作用。本文結(jié)合筆者自身的工作經(jīng)歷，主要對強(qiáng)夯法在道路建設(shè)方面的應(yīng)用進(jìn)行介紹，希望能起到拋磚引玉的作用。

　　【參考文獻(xiàn)】

　　[1]趙林海,張廣好.鉆孔注漿在地基強(qiáng)夯處理不達(dá)標(biāo)后的應(yīng)用[J].煤炭工程.2012(11)

　　[2]孫熙寧,趙沖全,徐其富,李家驥.關(guān)于碎石樁強(qiáng)夯組合用于地基處理的探討[J].有色金屬設(shè)計.2012(03)

　　[3]周健,張思峰,賈敏才,王冠英.強(qiáng)夯理論的研究現(xiàn)狀及最新技術(shù)進(jìn)展[J].地下空間與工程學(xué)報.2006(03)

　　[4]黃川,應(yīng)付釗.強(qiáng)夯法在殘積土地基處理中的應(yīng)用[J].醫(yī)藥工程設(shè)計.2012(06)

　　[5]劉傳民.強(qiáng)夯法有效加固深度的計算方法與對比分析[J].工程建設(shè)與檔案.2004(04)

轉(zhuǎn)載請注明來自：http://www.jinnzone.com/jiaotongyunshulw/20444.html