强夯法在公路软土地基处理中的应用探究

【摘要】所谓强夯法又可以称作是压实法或者是动力固结方法。应用这种方法时主要是通过把重锤反复地提高到一定的高处，然后再使其重重地落下，从而达到夯实地基的目的，同时要减少地基的压缩...

摘 要：在处理公路的软土地基时，强夯法是最常见的一种方法，它主要是通过把夯锤反复地从一定高度下落从而产生冲击，当下落时可以将地基夯实，最终可以改善地基。由于应用这种方法的投资是较少的，并且适用的范围也是非常广泛的，设备简单，效果却非常明显，一般可用于承载力较高的地基。在应用这种方法时主要在交通道路以及民用建筑等一些设施当中，本文主要针对强夯法的一些应用做出分析，可以为公路事业献出一份力量。

关键词：软土地基施工；强夯法；应用

中图分类号：U416 文献标识码：A

在处理地基时会应用强夯法，这种方法适用的范围也是比较广泛的，一般在处理砂土地基、粉土地基、粘性土地基以及碎石土地基以及填土等方面效果都比较理想。这种方法可以减少压缩性，也可以提高地基的强度，并且还可以降低土的湿陷性以及它的抗振动液化能力，所以，在处理地基时这种方法适用的范围是很宽泛的。虽然这种方法普遍应用，但也不是万能的，在处理饱和度高的粘性土时就达不到理想的效果，对此，我们在应用这种方法时必须要根据处理的具体情况来应用，应谨慎选取。

一、什么是强夯法

所谓强夯法又可以称作是压实法或者是动力固结方法。应用这种方法时主要是通过把重锤反复地提高到一定的高处，然后再使其重重地落下，从而达到夯实地基的目的，同时要减少地基的压缩性来提高它的强度。这种方法开始是应用在20世纪的50年代，有着很长时间的历史，是由英格兰的工程师研究出来的，而首先应用这种方法的则是在法国倡议的，在我国的应用时间并不是太长。在应用强夯法时，早些时候主要是用来处理碎石和砂土的，而施工方法随着不断地改进是用来提高排水功能的，所以这种方法慢慢地被现在应用到了强夯地基当中。通过长时间地考证，该方法在施工时比较简便，并且有着良好的加固效果，材料也相对节约，方便施工，施工方便，施工的时间也比较短等一些优势，所以这种方法的传播速度已经非常广泛了。通过多年以来在公路施工时的实践，这种方法已经更加普遍地用在湿陷性黄土地基，碎石土地基，粘性土地基，素填土地基以及砂土地基等路基的处理中。强夯法适用的范围是非常广泛的，还可以应用在塑性指数较高的土质中，或者是淤泥、有着较高饱和度的粘土地基当中。其中，表现较为突出的有几点，丧失了抗剪强度、压实强度不够的、承载力不强的、表层土会出现橡皮土的、固结沉降能力差的，对这些地基处理都有一定的作用。由于施工技术随着不断的改善，在当前所应用的强夯法中也有了一些新工艺的进展。在处理公路地基时，还可以采取人工排水的方法再加上强夯法，从而可以更加便捷地消散压力，使土体固结，再通过回填碎石以及块石等材料，强夯排开软土。其目的就是为了把软土与砂石桩有效地复合在一起。但是应用这种方法时也会存在一些缺陷，在施工时由于强夯振动所以会产生很大的噪音，只适用在加固公路地基的处理，从而来提高路基处理后发生沉陷的问题，或是出现跳车等现象。

二、主要原理

如果我们在处理地基的非饱和土时应用强夯法，必须要做好压密，由于在夯击时土体会产生一些液化的状态，它的振动效果爆破基本是一样的。但在处理饱和粘性土时的效果并不是非常明显，然而处理成功的例子也是存在的，首先就要破坏土的结构，让其产生一些孔隙水压力，再形成一个排水通道，从另一个方面来看，也就是说，应用这种方法来处理软土地基时最重要的一个原理就是通过重锤自下落时所产生冲击最终达到夯实地基的目的。通过上下冲击来振动对土中会产生一定的波进行传播，也就是我们所说的守恒定律，把地基看作是一个有弹性的空间，当夯锤下落时，可以把重力转换为重能，夯锤重力下落却小，则它的动能会越大，当落下的一瞬间，其大部分的重力都转换成了动能，当夯击地面时会把动能分为两个部分，第一部分，当土体和夯锤产生摩擦时会产生一定的热能，也就是冲击时产生的振动，形成剪切波，压缩波进行传播。第二部分就是向四周传播声波。通过强夯理论可以把这两个部分解释为当出现较大的压缩波时可以通过液相运动，并且增加水的压力，也可以让土颗粒产生错位现象，从而解体软土地基的骨架。而最终让剪切波把软土的颗粒达到一个密实状态。此外，我们也可以应用竖向分量的方法对软土进行松动，可以达到一个水平分量的作用让软土更加密实。

三、强夯法的施工应用

（一）公路地基在施工时，我们必须要设计出一套有效的施工方案，也就是说必须要确定好夯击的面积、次数、间距、夯击能以及夯点的具置和间歇点的参数等要求，都应全面的了解掌握。此外，我们在进行施工前也要做好试验，把需要强夯的地段作为一个标准，准确无误地测出地基最大的承载力以及影响的深度等。我们在选择试验点时也是有具体要求的，必须要选在地质情况比较合理并且具有各项指标达到物理力学标准的地段进行。同时，我们在进行试验时，必须要记录好每个数据值，并且绘制出全面的各项指标关系图，了解夯击的数量，水压力的增量，夯坑隆起的体积以及面积等方面的数值，再绘制成图，更为清晰地看出夯前夯后的对比，再通过数据来分析曲线的流程，掌握强夯法各个参数，经过对比后再制定出作业方案。

（二）处理软土路基前，必须要做好相应的准备工作。首先要根据设计图纸找到需要测量放样的具置，再确定强夯路线，如果是周围有一些建筑物并且会影响其稳定性的，就必须要先做好隔振沟的准备，再对其周边的淤泥开挖，保护好耕植土，整平作业场地，也可以利用压路机对路基进行碾压，再处理好临时排水系统，防止在路基范围内有水进入，再计算出夯后可能发生的变形数值，所以这就需要进行铺设一些矿渣或者是粗集料等。把基础工作铺设好，可以准备起重机，必须要根据设定好的参数进行夯击作业，在此过程中，必须要保证平稳落锤，准确地夯位，一旦坑底出现倾斜现象时就会导致夯锤不稳，必须要及时地用石料填平。在夯击的过程当中应按照一定的顺序进行，分段夯击，可以采用梅花型顺序作业，在夯击时也应该有节拍地进行，同时要有连续性，而在施工时必须要确保有充足的间歇时间，有完整的遍数，当夯击全部结束后，再根据施工方案做一个满夯处理，把表层土做夯实处理，再进行准确地测量。

（三）在处理软土路基时必须要保证强夯法的最终效果，所以，在此施工过程中，必须要确定好夯击的深度、次数、体积、沉量、开口大小以及下沉值、夯沉量、加固的效果、水压力等问题都必须要全面地了解，在施工现场一定要控制好技术指标，做到没有偏差。

四、控制好强夯的质量

（一）对路基进行施工前必须要做好准备，平整场地并且清理干净，对场地要进行铺设垫层，准确找到夯击的位置，对场地的调程进行测量，对准夯锤的位置，制定好标高，一定要预定好锤起的高度，等到脱钩自由落下后再放吊钩，在此期间如果发现坑底出现了倾斜的现象应及时地校正，避免出现夯锤歪斜的问题。必须要根据夯击前所制定的次数以及控制的范围来操作，应对一个点夯击完成后再进行下一下点的作业，最后将夯坑填平。在设计好的间隔时间以后，反复地将以上步骤再继续，直到完成规定的夯击次数为止，最后以满夯结束。最后把地基场地整体进行夯实处理，测量场地的高程。一旦发现还存有积水时必须要及时排除，确保强夯的质量。此外，在进行强夯作业时会对周围的建筑物产生一定的影响，所以提前要做好隔离准备。

（二）在做好处理地基的准备后，在施工前也要做好相应的试验测定，必须要准确地校正设计参数，再对机械设备全面地考核其性能，有据可查。在进行试夯时，必须要准备一块试区，从而来对比夯击能的参数，以便提供选择的论据。对此，可以从几个方面来进行。（1）充分地掌握处理地基时的强夯设计方案，并对出处提出意见，更加科学合理地完善设计方案。（2）在施工现场应用的机具以及辅助装置要提前检查好，防止出现安全问题。（3）在夯实过程中必须要记录好作业的数据，包括夯击的深度、大小、体积以及沉量等都要详细记录，并且在每遍夯实后也要填写好各项数值作为参考。（4）进行强夯时，如果附近有建筑物等，必须要对其进行前后监测，对比出差距。夯前与夯后的对比是非常重要的，施工时一定要注意。

结语

公路施工当中，强夯法是最常见的一种方法，它主要是通过把夯锤反复地从一定高度下落从而产生冲击，当下落时可以将地基夯实，最终可以改善地基。由于应用这种方法的投资是较少的，并且适用范围也非常广泛，设备简单，效果却非常明显，一般可用于承载力较高的地基，所以，在处理地基时这种方法适用的范围是非常广泛的。

参考文献

[1]李慧珍.强夯法在公路软土地基加固中的应用研究[J].公路与汽运，2015（2）：56-57.

[2]叶观宝，陈望春.徐超强.夯法地基处理有效加固深度的分析研究[J].上海地质，2003（3）：83-84.

[3]姚波.强夯法加固软土地基的设计与施工工艺初探[J].港工技术2006（1）：102-103.