市政道路强夯施工

论文导读：强夯施工处理松软地基于上世纪60年代末提出，通过重锤和落距产生的夯击能量对地基进行加固，用以处理松散沙土、碎石土、粘性土和湿陷性黄土等地基。在市政道路新建工程中，路基为填方段时，可采取回填粒径小且级配均匀的石渣加以强夯处理，挖方段可进行石渣换填强夯处理。经过强夯施工处理道路路基，可以缩短施工工期，同时能达到设计要求地基承载力，地基回填或换填材料可以就地取材，降低工程成本。
关键词：市政道路，路基，强夯施工
 

0.前言

强夯施工处理松软地基于上世纪60年代末提出，通过重锤和落距产生的夯击能量对地基进行加固，用以处理松散沙土、碎石土、粘性土和湿陷性黄土等地基。在市政道路新建工程中，路基为填方段时，可采取回填粒径小且级配均匀的石渣加以强夯处理，挖方段可进行石渣换填强夯处理。根据道路设计地基承载力要求（一般为≥30MPa），选用强夯施工处理法，不仅能提高地基的强度、降低土的压缩性，而且还能改善抗液化能力及消除湿陷性，缩短了施工工期。发表论文。

1.强夯施工的特点

在已回填或换填完成的地基面上进行布置夯点，点夯（夯点布置如下图1）强夯施工达到设计规范沉降量要求，整平路面，在规定的间隔时间后，再进行满夯处理，完成强夯施工地基处理，从而地基达到设计承载力要求。

2.工艺原理

强夯法是在极短的时间内对地基土体施加一个巨大的冲击能量，这种突然释放的巨大能量将使土体发生一系列的物理变化；如土体结构破坏或液化、排水固结压密、触变恢复等。其作用结果使一定范围内地基强度提

图1、梅花形4m*4m夯点布置平面图

高、孔隙挤密、消除湿陷性。

2.1夯击成孔

夯锤对准夯点中心，在单击夯击能量作用下，锤下土体被压缩时将产生以锤底直径为边缘的应力扩散角并形成“应力泡”，在夯锤周围侧面产生很大的动态被动压力，土体同时受到向下和四周的挤压。连续夯击时“应力泡”随沉降下移，形成较深的夯孔（一般能达到4m左右），这时水平向的挤密效果比较明显，使夯孔周围的土体得到第一阶段的挤密加固。发表论文。

2.2加固下部土体

用轮式装载机向夯坑内填入碎石（最大粒径不超过30cm），与地面平齐，再将填入的碎石进行夯击，在高压强的重锤作用下，使夯锤下的碎石向下与向四周挤压形成扩散的高压强区，如此反复夯填，控制最终锤击贯入度达到饱和能量要求值，在地基土的深部形成糖葫芦状的碎石扩大头，同时在其周围形成超压密加固区和影响区，对深层地基土进行夯实加固。

2.3上部夯孔处理

向夯孔内分次填料并夯击，在夯实孔内填料的同时对夯孔周围地基土进行第二次挤密。

3.工艺流程及操作要点

3.1工艺流程

测量标高→定位放线验收→地基平整→布放夯点→夯机就位→点夯施工→推平夯坑→满夯施工→测量高程→资料整理并提交

3.2操作要点

3.2.1加固厚度、锤重和落距

强夯锤重W和落距h的选择，取决于需要加固的地基厚度H，三者之间的关系可用经验公式进行估算：

H=α（Wh/10）0.5

式中H—加固地基厚度，m；

W—锤重，kN；

h—落距，m；

α—小于1.0的经验系数，视不同土质条件来取值；对粘性土可取0.5，对砂性土可取0.7；对黄土可取0.35~0.5。

根据工程实践经验，一般情况下，锤重用40~200KN，落距取8~25m；锤底面积宜按土的性质确定，锤底静接地压力值可取25~40kPa，对于细颗粒土锤底静接地压力宜取较小值。锤的底面宜对称设置若干个与其顶面贯通的排气孔，孔径可取250~300mm。

3.2.2夯距与夯法

夯击点位置可根据道路底基层平面形状，采用正方形或梅花形等布置。第一遍夯击点间距可取夯锤直径的2.5~3倍，第二遍夯击点位于第一遍夯击点之间，以后各遍夯击点间距可与第一遍相同，也可适当减小。对处理深度较深或单击夯击能较大的工程，第一遍夯击点间距宜适当增大。强夯处理范围应大于道路设计红线范围，不宜小于2m。

3.2.3夯击击数与遍数

夯点的夯击次数，应按现场试夯得到的夯击次数和夯沉量关系曲线确定，且应同时满足下列条件：

（1）最后两击的平均夯沉量不大于下列数值：当单击夯击能小于4000KN·m时为50mm；当单击夯出能为4000~6000KN·m时为100mm；当单击夯击能大于6000KN·m时，为200mm；（2）夯坑周围地面不应发生过大的降起；（3）不因夯坑过深而发生起锤困难。

夯击遍数应根据地基土的性质确定，一般情况下，可采用2~3遍，最后再以低能量100T·m满夯二遍。

3.2.4施工注意要点及步骤

强夯施工前，应查明场地范围内的地下构筑物和地下管线的位置及标高等，并采取必要的措施，以免因强夯施工而造成损坏。

强夯施工可按下列步骤进行：（1）清理并平整施工场地；（2）标出第一遍夯点位置，并测量场地高程；（3）起重机就位，使夯锤对准夯点位置；（4）测量夯前锤顶高程；（5）将夯锤起吊到预定高度，待夯锤脱钩自由下落后，放下吊钩，测量锤顶高程，若发现因坑底倾斜而造成夯锤歪斜时，应及时将坑底整平；（6）重复步骤（5），按设计规定的夯击次数及控制标准，完成一个夯点的夯击；（7）重复步骤（3）至（6），完成第一遍全部夯点的夯击；（8）用推土机将夯坑整平，并测量场地高程；（9）在规定的间隔时间后，按上述步骤逐次完成全部夯击遍数，最后用低能量满夯二遍，将场地表层松散料夯实，并测量夯后场地高程。发表论文。

强夯施工过程中应有专人负责下列监测工作：⑴开夯前应检查夯锤重（具体检查夯锤尺寸进行计算）和落距，以确保单击夯击能量符合设计要求；⑵在每遍夯前，应对夯点放线进行复核，夯完后检查夯坑位置，发现偏差或漏夯应及时纠正；⑶按设计要求检查每个夯点的夯击次数和每击的夯沉量。

施工过程中应对各项参数及施工情况进行详细记录。

4.材料与设备

4.1材料要求

地基回填材料一般可就地取材，若选取石渣，石渣最大粒径不宜超过50cm，颗粒级配应均匀。

4.2机械设备

5.安全措施

进入施工现场必须戴安全帽。加强对施工人员的安全教育，提高自身的安全意识，各种施工机械操作人员上岗前要经过专业培训。熟练掌握操作规程及施工规范。强夯施工区域禁止非施工人员、车辆等进入。安全员应不定期的对施工现场进行安全检查，发现隐患及时解决。各机械按时维修保养，确保安全正常作业。

6.环保措施

加强施工机械检查维修工作，确保施工机械正常运转，降低机械本身噪音污染。尽量避免夜间施工作业。对施工中使用的各种油料物质要做到严格管理，特殊保管，做到不污染环境。

7.效益分析

经过强夯施工处理道路路基，可以缩短施工工期，同时能达到设计要求地基承载力，地基回填或换填材料可以就地取材，降低工程成本。

参考文献
[1]建筑地基处理工程施工质量验收规范(GB50202-2002).
[2]建筑地基处理技术规范(JGJ79-2002).
[3]建筑工程质量验收统一标准(GB50300-2001).
[4]建筑机械使用安全技术规程(JGJ33-2001).