强夯施工强夯地基处理
闵丽坤
[摘 要]公路项目的建设过程中，不同的施工环节有其相应的施工技术要求，对于每项施工技术的有效应用来说，只有充分的对其进行应用措施的分析和探究，才能确保其技术优势的最大发挥。公路施工建设中常用的强夯地基处理技术，既经济实用又能有效的缩短施工周期，对软土地基加固效果明显，避免路基发生不均匀沉降，所以在省内外的公路工程实施中具有非常广泛的使用范围。本文结合强夯地基处理技术的相关应用原理及工艺控制过程，对其在公路实施中的具体应用进行了关键点的阐述，以供参考。
[关键词]强夯；地基处理技术；公路施工；应用
中图分类号：TP211 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）23-0012-02
1 引言
公路项目的质量评价中，地基部分的处理程度是最为关键的一项因素。如何确保地基部分的牢固性和稳定性，是施工单位长期重视的一个问题。强夯技术在公路建设中的运用主要就是要解决公路的地基问题。实践证明，强夯技术实施到位能够很大程度上提升公路施工质量，降低总体工程投入成本，从而能够提升施工单位的综合施工效益。当前的强夯技术在公路建设中的广泛应用已经很大程度上提升了公路路基稳定性和公路建设质量。为此，在今后的公路项目建设汇总中，必须加强对强夯地基处理技术的应用研究和推广，为公路建设质量做好稳定的地基施工保障。
2 强夯地基处理技术的发展及技术实施原理
2.1 强夯地基处理技术发展概述。强夯地基处理技术最开始得到应用是法国，其具体的实施就是借助重量在30吨的重锤进行高空夯实地面。这种重锤能够瞬时间产生对地基的一个强大冲击力，所以也就使得地基强度得到很大的提升，相应的地基压缩性也就降低。特别是改善砂土的抗液化能力和湿陷性黄土的湿陷性方面都有很强的效果。实践还表明，强夯法通过对土层均匀程度的改变来避免不均匀沉降的现象的发生。强夯法在国内的应用还是比较晚的，直到20世纪80年代，我国修建天津新港三号公路的时候，在首次将强夯地基处理几乎加以应用。经过十几年的不断技术探究和应用实践，这项技术已经以比较成熟的操作规范广泛的用于我国公路建设中，并且也得到了业界的普遍认可和好评。
2.2 强夯地基处理技术实施原理。（1）强夯地基处理技术常用于软弱地基的处理，其实从施工原理上来看，主要是一种深层密实法。深层密实处理主要借助爆破、强力夯击及振动的方式来对软弱地基进行挤压和振动密实。它以瞬间内的强大冲击力来对地基进行夯实，使土体内部发生压缩排水固结、触变密实等多种物理变化，这些物理变化在一定范围内提升了地基的强度和牢固性，使他们的湿陷性和不均匀性得到很大程度上的改变。（2）强夯法在进行不饱和土质、砂土及空隙较大的土体进行加固密实处理时，其原理就是以高空夯下的强大冲击力来降低土层内的缝隙空间，提升土体的密实度和强度。对于比较密实的细颗粒土体夯实加固原理，主要是动力协助土体固结，通过强夯产生的巨大应力，使得土地结构内产生一定的排水裂缝通道，裂隙水得到溢出而呈现加速固结。对于淤泥土质的地基加固，主要是动力置换形式。（3）强夯技术作为重锤夯实技术的发展，其与重锤夯实之间还存在一定的差异，其不仅是使用工具上不同，更重要的是实现了软弱地基的深度夯实。应该说，强夯地基施工处理既适用于公路建设，还适用于水库坝体填筑等场所的土层加固处理。目前为止，强夯地基处理技术已经成为最为理想的软土地基处理手段之一。
3 强夯地基的处理中具体参数的确定
3.1 强夯所用工具的选择。强夯地基处理中常用的工具是夯锤和其他的辅助设备，对于这些工具的选择上，应该掌握以下几个要点：夯锤以高度1米，直径2.5米，面积5平米的圆柱体铸铁为主，锤重量在23.5吨，夯锤的底部静压力在47kpa。对于夯锤工作中需要的提升设备，要以实际工程需求来确定，具体要结合土层的深度，土质及强夯能量等级等。同时还要用到GPS、全站仪、水平仪及密度仪等多种辅助设备。
3.2 强夯场地的设定。场地的设定要严格按照设计深度要求确定，一般以综合地势条件比较好的中央位置为宜。当场地条件不好时，要尽量的选取地势较为平坦，开阔的位置作为场地。
3.3 夯实参数的设定，对于强夯地基处理技术实施来说，一般先进行两遍点夯后再进行一遍满夯，对于每次的夯击数，都要以试夯形式来确定。
4 强夯地基处理的相关施工工艺
4.1 施工场地的清洁处理。对于强夯技术的的实施，施工前要确保场地内干净，平整。做好施工场地内障碍区的清除确认，以方便进行夯实处理的相关设备能够在施工场地内自由灵活的移动和施工。
4.2 放样工艺处理。通过强夯施工原理来看，很多工作需要放样实施，在放样过程中，夯点要从路基中间向两遍以梅花状形式开展夯点布设，并以石灰标注具体的强夯地点和范围，夯点之间的距离保持在4.5米，在第一遍夯点标明的同时要进行地面相对高程的确定。
4.3 夯机的到位过程。首先要结合实际工程需要进行夯机的型号和标准具体确定，以下将重点说明夯锤的选择。结合上文提到的夯锤基本参数，现在就夯锤的选用做几点补充：夯锤外观以圆形为主，并选中设定了三个上下贯通气孔的夯锤，以有效的降低起吊夯锤的吸力，同时有效降低夯锤着地时的瞬间气垫上拉能量损失。强夯机组就位后，夯锤要与夯点对齐，偏差控制在150mm以内。
4.4 點夯及满夯施工工艺控制
4.4.1 点夯的施工工艺。点夯施工要严格按照顺序进行，先按照顺序进行第一遍的点夯，第二遍的点夯施工，中心布点要在4.5米范围内。当对每个夯点进行最终两击形成的下沉降量满足设计规范要求时，可以进入到下一个夯点的锤击。点夯操作中要先将夯锤设置到预定高度，以自动脱钩来形成夯锤的自由落体运动。放下吊钩进行高程测量。当垂体歪斜时，需要先进行坑底的平整再继续夯平。第一篇夯击结束后，先以天然碎石土来回填夯坑，然后再进行重新施工放样，依次反复这个过程直到点夯施工达到设计规范要求。这个过程中的两次强夯间隔要保留足够的时间，一般以一周为宜。
4.4.2 满夯施工工艺。点夯结束后就进入到满夯施工过程，这是需要重新确定夯实施工高度，满夯的两个强夯工作之间是连续的，且相邻满夯之间需要重叠1/4部分。满夯结束先进行场地的清洁及平整度处理，再具体测量地面的标高。具体的满夯实施次数以实际的场地夯实效果来确定，当遇到特殊的地基情况时，比如沉降量过大或者是地表隆起存在时，要与监理方协调确认，再次进行夯实处理，确保满夯的最终平整度和夯实效果。
5 强夯地基处理技术的应用要点分析
5.1 强夯地基处理技术在实际的应用中，需要注意的问题主要有以下三个方面：（1）土捣问题控制。土捣成因是由于垫层的厚度比较薄，点夯导致夯坑较深，在第二遍点夯时出现的一种现象。这就要适当的调整施工工艺，增加垫层厚度并调整施工参数，来强化土层的排水性能。（2）弹簧土问题控制。因土层中较高的含水量而导致无法压实的黏土土质，称为弹簧土。这种土质在夯打后踩上去有颤动的感觉。对于这种弹簧土的处理来说，常用的方法有：设置夯点之间的竖向排水通道，并清除掉局部的弹簧土改为稳定性较强的土石混合材料填充，并做好原有夯击施工处的翻晒处理，通过有效的降低弹簧土内的水分含量来提升其夯实稳定性。（3）强夯处理中拔锤难度大问题的控制。改变夯锤底部面积，加强场地内的排水和沉降处理，以确保夯锤中部的通气孔疏通和适当调整强夯参数来加以改善即可。另外，在强夯施工处理中，还要做好夯击操作的监督和對应指标的记录分析，确保各项参数符合施工技术规范要求，最大限度的确保公路建设质量。
5.2 重视强夯施工处理中的安全保障问题。强夯地基处理因为是比较重的夯锤的高空落下夯击过程，所以必须要确保其施工流程的安全性。首先要对从事强夯施工处理的工作人员进行高度的安全施工责任培训和思想教育，充分提升他们的安全施工责任心。另外，必须对参与强夯施工的夯锤及相关辅助设备进行严格的性能检测，确保它们处于最理想的运行状态，同时在施工过程中还要加强对设备的及时检查，一旦发现问题及时的加以排除。施工中要确保夯锤的升降均匀，并在必要环节设置现场指挥和监督，提升施工安全性。
结语
总而言之，在公路项目的施工建设中，强夯地基是其中比较常用的一项地基处理技术。其自身具有非常良好的地基加固作用，所以被广泛的应用到地基处理过程中，来提升软土地基的稳定性及承载能力。在提升公路项目总体建设质量方面的作用也是非常重要的。所以，在公路项目实施中，施工单位应该充分的利用强夯地基处理优势来进行施工，并注意施工顺序的合理组织和规划，确保强夯地基处理技术能够在公路建设中发挥其最大的技术优势和价值，提升整体公路建设施工质量和水平。
参考文献
[1] 徐金明，陈文财，张剑峰.等.强夯法加固软土地基的现场对比试验研究[J].工程勘察，2013，2.
[2] 唐玉合.高速公路路基施工中强夯法的应用研究[J].黑龙江交通科技，2012，7（7）：58-61.
[3] 赵荣.市政道路施工中强夯法的应用研究[J].四川水泥，2014（12）.
[4] 彭翔旻，杜锋.强夯地基处理技术及在市政道路施工中的应用[J].科技创新与应用，2013，24（19）：203-203.
