张 立 同
(山西路桥第一工程有限责任公司，山西 太原 030006)
高速公路路基施工中的强夯技术应用
张 立 同
(山西路桥第一工程有限责任公司，山西 太原 030006)
分析了强夯法对高速公路路基的加固原理，并基于某工程案例，从施工前的准备、施工现场平整、测量放样、铺设碎石、试夯作业等方面，对强夯法在高速公路路基施工中的操作技术要点进行了阐述，希望能够为从事道路工程施工专业的相关技术人员提供有价值的参考。
高速公路，强夯法，软土路基，施工技术
0 引言
在我国高速公路施工过程中，经常会遇见软土路基，若施工人员没有针对这一类型路基进行强化处理，便很有可能导致高速公路工程在今后的使用过程中出现裂缝、车辙、龟裂等，严重影响高速公路工程美观，对驾驶人员生命安全存在威胁的道路病害现象。所以，针对软土路基的加固处理，是高速公路工程施工单位必须要重点关注的一个问题。而在诸多高速公路路基加固技术当中，强夯法凭借其简单的操作，低廉的成本受到了大量道路施工单位的青睐，并在我国高速公路路基加固施工中被广泛运用。
1 强夯法对软土路基的加固原理
强夯法是为了让高速公路施工路段当中的软土路基有效承载能力增强，将重锤从对应高度进行自由落体运动，以此来对土层进行夯击的一种软土路基强化技术。软土路基在重锤所产生的冲击力的影响下，能够破坏原有的软土路基结构，由此形成夯击坑，让软土路基的密实程度得到显著的增强。同其他软土路基强化技术进行对比，强夯法主要表现出以下几种特征：
首先，强化软土路基效果显著，强夯法是使用重力对原本松散的软土路基进行压实处理，能够显著减小软土路基之间的间隙距离，降低压实之后的地基沉降现象。并且，使用强夯法还可以降低路基当中水分含量，由此进一步防止高速公路在使用过程中发生沉降。同时强夯法是对高速公路路面所开展的一次全方位夯实，强夯法分成点夯实、二次夯实以及整体夯实三大步骤，能够显著提升路基被夯实的均匀性，减小高速公路在使用过程中发生碎裂的可能。
其次，强夯法在操作技术难度上比较简单，在中国这样一个大面积进行高速公路建设的国家当中，强夯法非常容易得到普及。并且此项技术适用的软土路基种类较多，在沙性土壤、粘性土壤、潮陷性土壤当中使用强夯法都可以得到比较理想的效果。
最后，强夯法是诸多软土路基加固技术中，成本最为低廉的一种加固技术。因为在使用强夯法时并不需要进行大量工程材料的采购，只需要进行起重机等相关设备的租赁以及支付施工人员的工资即可。因此能够有效节约道路工程施工的整体成本，并且强夯法施工速度更快，能够帮助施工单位降低施工周期，提高施工人员的整体工作效率。
2 高速公路路基施工过程中强夯法的技术要点
2.1 工程简介
该高速公路工程合同段拥有108 820 m2的强夯工作量，强夯桩桩号为HCK2+020～HCK2+780，HCK2+880～HCK2+980。两个强夯区间隔距离为1 860 m，工程夯击深度为6 m～7 m。在进行路基夯实之后，需要将土壤密度保持在0.8以上。工程采用分层式强夯施工的办法，每层路基夯击厚度为4 m，同时保持500 kN·m以上的夯击能量。选用点夯—满夯的方式进行强夯作业施工，5 m×5 m来形成夯点的间隔距离，设置为梅花形状。在开展施工作业的过程中，周边路基隆起高度需要保持在10 cm以下。
2.2 该工程中各环节使用强夯法的技术要点
1)施工前的准备。
施工单位在正式针对该高速公路进行路基加固施工之前，需要就工程施工现场的实际情况进行勘察，勘察内容涵盖有施工地区的地质环境条件、地表附着物等。凭借科学化的处理方法，来降低周边因素对强夯法使用质量所造成的影响。例如：在使用强夯法的过程中，所产生的振动一般会对施工区域周边的建筑物造成比较大的影响，施工单位为了防止这一类型问题的发生，可以在强夯区周边建立多个监测站，并且凭借挖掘减震沟的方式来降低强夯法所产生的振动对周边建筑设施所造成的损害。另外，施工单位还必须要在施工现场附近进行排水装置、临时保护装置等设施的安装，保障接下来的强夯施工能够有序开展。
2)施工现场平整。
在早期施工时，施工单位还需要引导机械设备进入到施工现场开展施工场地的平整处理。我国道路工程施工单位一般选择推土机进行场地平整施工。有效的平整处理能够保障接下来使用强夯法的高效化，同时还可以帮助施工人员检查在使用强夯法以后，公路路基是否出现了沉降现象。如确实存在沉降现象，则施工单位就需要对沉降量进行计算，同时根据所得出的结果来确定接下来的技术环节，进行地面高度的判定。
3)测量放样。
施工单位在正式进行工程施工之前，需要对导线点、加密点和水准点进行二次检测。按照一级导线精度要求开展导线复测、加密等方面的操作。按照四等水准测量要求开展高程点闭合以后的加密施工。选择全站仪开展中线测量，并使用极坐标法开展放样操作。在这一过程中，施工人员可以把边桩和中桩直接进行放出。在路基施工的前期与后期可以各开展一次放样操作。同时检测全部断面，确定其满足工程质量要求，在进行放样施工的过程中，每一个排桩之间的间隔距离需要控制在10 m左右。这样能够保障道路工程路基线型的整体平整，并且选择自动安平水准仪对地面的高度进行控制。
4)铺设碎石。
若施工路段地表当中含有饱和度较高的细颗粒土壤或者路基当中水位高度较高时，施工单位便必须要向路基表面进行碎石层的铺设，碎石层的铺设厚度一般需要根据软土路基当中水分的饱和度进行确定。铺设碎石的目的是让软土路基在接受强夯的过程中对产生的压力进行有效的承受，并且可以对重锤在夯击过程中所导致的路基上层土壤松动的现象进行有效的缓解。
5)试夯作业。
在软土路基进行压实平整以后，需要在强夯区周围建立排水沟，同时在该区域内进行夯点的选择。一般情况下，夯点的面积需要控制在200 m2以内，并由此对夯击设备、夯击产生能量是否达到施工要求进行检查，并且在以上前提下对强夯施工的技术细节进行确定，选择梅花形来作为夯点的设置方式，并将间隔距离控制在5 m之内。在该工程当中，16 t是重锤的夯锤重量，2.35 m为重锤的直径，4.35 m2是重锤的底面积，13.7 m是重锤的自由落体运动高度，2 200 kN·m是最大点夯击能量。根据试夯作业操作办法，开展夯击数量、路基沉降量的曲线关系图的绘制，保障相关技术数据能够得到确定。
6)强夯施工。
施工单位应基于试夯作业当中所获取的数据信息正式开展强夯作业，通常使用跳跃式夯击开展点夯施工，最大限度保障完成首次强夯施工之后能够迅速开展下次夯实作业，由此保障施工时间满足要求。另外，施工单位需要将夯点的误差控制在5 cm的范围以内，并把辅助设备和自动脱钩设备等安装到强夯机的起重臂杆当中，以求最大程度降低重锤在自由落体过程中发生的位置偏离现象。最后，施工单位需要使用水准仪来对软土路基的沉降量进行测量。
7)质量检测。
在强夯作业完成之后，施工单位需要对重锤质量和下落距离进行二次检查，保障强夯作业质量满足工程实际要求。并对主夯点、控制点的位置进行检测，误差必须控制在20 mm之内。在完成上述检测，确认无误之后，强夯作业才能宣告完成。
3 结语
伴随着我国经济建设的持续进行，全国范围内的高速公路建设正在有序的进行当中，针对软土路基现象，强夯法无疑是最为实用的软土路基加固技术。基于这一背景，本文就强夯法的技术要点进行了论述，希望本文可以发挥抛砖引玉的效果。
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Application of dynamic compaction technology in highway subgrade construction
Zhang Litong
(ShanxiHighwayBridge1stEngineeringCo.,Ltd,Taiyuan030006,China)
The thesis analyzes reinforcement principles of dynamic compaction method in highway subgrade. Based on engineering cases, starting from aspects of construction preparation, construction field evenness, measurement sampling, paving gravel and dynamic working, it describes the operation technology points of dynamic compaction method in highway subgrade construction, with a view to provide some valuable guidance for technicians majored in road engineering construction.
highway, dynamic compaction method, soft-soil foundation, construction technology
1009-6825(2017)18-0142-02
2017-03-30
张立同(1973- )，男,工程师
U416.1
A
