濕陷性土質環境下的路基施工技術范文

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摘要：公路施工難免會遇到濕陷性土區域，濕陷性黃土在遇水之后會影響其性能，會嚴重影響公路路基施工質量，為了解決此類問題，結合實際案例，以某公路路基項目實例為研究對象，闡述了濕陷性土質的特征，詳細分析公路路基施工強夯法在濕陷性土質條件下的施工要點，實踐可知，通過強夯技術的應用能夠提高公路路基的承載力，解決濕陷性土質產生的不良問題，對促進公路事業發展有重要意義。

關鍵詞：濕陷性土質；公路路基；夯點

引言

濕陷性土質在我國很多地區都存在，分布范圍非常廣泛，由于這種土質強度比較高且壓縮性較強，在該土質區域進行施工，會給路面造成嚴重的質量缺陷。濕陷性黃土在遇水之后會降低其性能，同時也會直接影響路面車輛行駛的安全。因此需要加強對濕陷性黃土土質的研究，了解其存在的缺陷與問題，從而可以防止在施工中給工程質量造成不良影響，積極促進我國交通事業的發展和進步。

1濕陷性土質特征研究

我國濕陷性黃土主要是以粉土顆粒的形式所存在，其幾乎占到了50%～70%，其中含量最高的顆粒直徑在0.05～0.1mm之間，所占比例約為40.60%；濕陷性黃土在施工的過程中會因為外部壓力的作用，遇水之后會出現明顯的下沉現象，除了上述中的遇水顆粒接觸點的膠結物軟化之外，還會因為水處于欠壓密狀態。在氣候條件比較干旱的情況下，不管是風積還是坡積等問題，水分的蒸發速度都會高于雨水的下降速度，在整個結構形成的過程中，壓力與濕度條件通常不會同時出現，從而會直接導致土層出現欠密的現象。濕陷性黃土在自然條件之下可以保持低濕與高孔隙率，這是導致其出現濕陷性的主要原因。我國的濕陷性黃土基本都出現在年降雨量超出250mm的地區中，這是因為空氣環境的蒸發量會遠遠小于降雨量。

2強夯法概述

強夯法的主要目的是為了全面提升軟弱路基的地基承載性能。在具體施工過程中，要運用吊起設備將重量為10～25t的重錘直接提升到一定高度，然后將掛鉤摘除，使其自由落下，從而可以對地基位置進行重擊壓實，使其能夠快速進行固結。這種施工方法多是應用在砂性土、碎石土地基、雜填土等位置上，加固效果比較好，可以滿足工程質量的要求。對于非飽和的黏性土地基而言，要根據工程的實際情況進行連續夯擊與間歇夯擊，同時要在正式施工之前，進行嚴格的試驗以確定具體的技術參數，從而保證工程質量[2]。

2.1強夯法的加固機理

強夯法的主要加固機理是通過重錘的沖擊作用而給地基表面施加一定的壓力，從而可以使其能夠快速的固結，內部發生了一系列的物理性變化，可以直接對土體結構進行破壞與液化處理，提升其密實度，滿足工程實施安全性和質量要求。

2.2強夯法的特點

2.2.1加固效果好強夯地基在施工完成之后可以降低該地段的孔隙率，減少壓縮性，同時還能夠提升其密實度，徹底改善該地段中的抗震和抗壓能力，使得整個地區更具均勻性，承載性能達到標準要求。

2.2.2適用范圍廣強夯法的施工方法通常都應用在碎石土、砂土、濕陷性黃土、雜填土等土質條件中，而針對高飽和性的粉土土質來說，在進行夯擊完成之后需要在夯坑內回填塊石、碎石等施工材料，也可以是其他的顆粒性材料，但是應該根據現場的實際條件進行試驗確定，以保證該材料可以滿足施工性能的需要。

2.2.3經濟性能好強夯加固施工方法通常不需要使用其他的輔助建筑材料就能夠完成，除了一些必要的機械施工費用并沒有其他的費用，所以總體的成本比較低，較之其他的施工方式具有明顯的優勢[3]。

3工程概況

本次工程是某地區的高速公路施工項目，根據設計方案的數據可以發現，該地區的總里程長度達到了34.5km。經過施工前的地質條件勘察可以發現，該地區的土質為濕陷性黃土土質，在項目所處的地區中存在大量風積巖，經過長期的自然條件中的流水切割作用，以黃土丘陵地貌為主要的組成部分。整個地區的地勢比較平緩，呈現出饅頭狀。經過地質分析可以發現，該地區的濕陷性黃土等級分別為Ⅰ、Ⅱ級和Ⅲ級，需要進行土質處理的長度為24.5km。

4確定強夯施工參數

4.1夯點布置

經過分析設計方案中可以發現，夯點的間隔距離為4m，根據施工的需要確定夯錘的直徑為2.5m，具體的夯點位置布置圖詳見下圖1所示。根據施工工藝規范的需要，夯點應該采取正方形的布置方式，通過畫格子確定具體的錘擊位置。

4.2確定施工參數

強夯施工方法的具體技術參數要根據施工前的試驗進行確定，同時還應該進行強夯施工前后的技術參數對比，根據最終的夯擊效果判定是否達到了施工的要求。在工程開始之前，通過對各個地區進行試夯處理之后，經過統計可以確定如下的技術參數[4]：（1）夯擊能量：挖方和填方的施工地區中分別使用夯擊能量為2000kN•m和3000kN•m，滿夯夯擊能量為1000kN•m。（2）夯點布置：根據設計方案與施工工藝可以確定，本次施工的過程中所有夯點都呈現出正方形的布置形式，相鄰的夯點位置間隔距離為4m，同時確定夯錘的直徑為2.5m。（3）夯擊遍數與單點的夯擊次數要根據施工現場的試夯參數來進行最終確定。在夯擊完成之后，應該確保最后兩次夯擊的沉降量控制在50mm以下，且該夯擊點的周邊區域中沒有存在嚴重的隆起或者起錘困難的問題。（4）滿夯：滿夯錘印搭接面積應不小于1/2錘印。（5）夯點施工順序：夯擊施工的順序應該自中心向兩側而逐漸延伸，同時還應該保證路基坡腳位置上布置一排夯點。

5強夯法施工技術要點

5.1施工準備

高速公路在開始建設施工的初期階段中，應該深入到施工現場中進行地質條件的勘察確定，比如地表附著物、地質條件等因素，要選擇使用科學合理的處理方法，從而可以消除各種不良因素的影響。如果在夯擊的過程中因為震動過于劇烈，對周邊建筑物造成嚴重的影響，這就需要在夯擊施工周邊區域設置多個監測點，可以通過設置減震溝的方式消除震動影響，還應該根據工程的需要設置必要的防護與排水設施等。

5.2原地面清表

將施工位置地表中的腐殖土全部清理干凈，同時還需要對該地區的地基進行全面整平和碾壓處理。根據設計方案中所給定的坐標進行具體位置的復測，同時應該組織技術人員進行測量放線，然后明確標注強夯施工位置，布置具體樁點，該工程主要是通過格子標注的方法來進行。根據施工工藝的要求，對于Ⅰ、Ⅱ級濕陷性黃土的位置，需要采用沖擊碾壓的方式，而針對Ⅲ級濕陷性黃土的位置應該在進行填方清表之后再開始強夯施工[5]。

5.3施工機具選配

根據施工需要，本次強夯施工主要利用的是具備脫鉤裝置的履帶起重機來進行，根據需要，起重機械的額定起重能力至少應該為落錘質量的1.5～3倍。根據工程的需要配備了格構式門架支撐系統，避免在落錘的過程中出現機架傾覆的情況。所選擇使用的夯錘重量應在80～400kN之間，本工程確定使用200kN鑄鋼夯錘。按照施工設計方案的要求，配置1臺推土機來進行施工場地的平整處理。

5.4強夯施工步驟

（1）設備就位。應用灰格子來進行夯錘位置標定之后，使用起重機移動到具體的施工位置上并對準落錘的位置。（2）準確檢測夯錘頂部標高尺寸，然后在測量夯擊完成之后的沉降量數據。（3）強夯施工。根據試夯過程中所確定的技術參數開始進行強夯施工，通常都是應用跳躍式夯擊施工的方法來進行，在一次夯擊施工完成之后要立即開始下次夯擊施工，從而可以保證其滿足工期的需要。在施工中嚴格控制夯擊點未知的偏差尺寸，同時還應該使用輔助裝置與自動脫鉤裝置安裝到起重臂桿的具體位置上，從而可以防止落錘機架傾斜。在夯擊錘結構上設置兩個排氣孔，從而可保證在夯擊過程中空氣可以及時排出，為施工的順利進行提供基礎條件。強夯施工的過程中，應該利用水準檢測沉降量。如果發現夯坑周邊出現隆起的情況，應該進行具體參數的測量和記錄。

6結語

強夯施工方法在進行施工方案確定時應該充分考慮到黃土的類型，進行深入的現場勘查分析之后才能確定夯擊試驗數據。強夯施工法實施階段需要進行各項性能的監測，以分析其質量是否達標。在施工中對試驗結果進行分析，確定夯擊深度1m處的效果最佳，6m處并不具備明顯的改善。經過性能檢測之后發現，夯擊處理完成之后路基承載性能得到了很大的提升，公路質量滿足了安全性的需要。

參考文獻：

[1]郝姝珍.濕陷性土質下的公路路基施工技術研究[J].黑龍江交通科技，2014（5）：83.

[2]伊力亞爾•迪里夏提.濕陷性土質下的公路路基施工技術探析[J].交通標準化，2013（16）：118-120.

[3]蘇春良，夏海軍.高速公路濕陷性黃土路基施工技術[J].江西建材，2011（4）：230-232.

[4]來文森.臨合高速濕陷性黃土路基填筑技術[J].公路交通科技•應用技術版，2015（6）：31-32.

[5]高靜.減少濕陷性黃土路基工后沉降的措施[J].山西建筑，2016（10）：129-130.

作者：袁海鴻 單位：山西省公路局忻州分局