摘要：文章結(jié)合新建地方鐵路壽平線壽光至廣饒段路基強夯地基處理夯實的施工實踐，通過現(xiàn)場施工工序、計算分析、現(xiàn)場試驗和施工效果的檢測，主要介紹了強夯施工的步驟、操作要點、試驗檢測手段、注意事項、質(zhì)量保證措施及試驗段結(jié)果，以促進強夯法在路基施工中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：人工填土；路基施工；強夯法；現(xiàn)場施工工序

中圖分類號：U213 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）10-0037-04

1 概述

強夯法是利用起吊設(shè)備，將大重量（80～300kN）和一定外形結(jié)構(gòu)規(guī)格的夯錘起吊至某一高度（一般為6～30m）后，自由下落，給地基土以強大的沖擊能量的夯擊，使地基土產(chǎn)生強烈的振動和很高的動應(yīng)力，從而在一定范圍內(nèi)提高地基的承載力，改善其特性，達到降低土體壓縮性的目的。具有適用各類土層、應(yīng)用范圍廣、加固效果顯著、施工機具簡單、節(jié)省材料、施工快捷等特點。目前，在工程施工主要應(yīng)用于構(gòu)造物地基處理、路基軟弱地基處理等項目。

2 工程概況

2.1 工程簡介

新建地方鐵路壽平線壽光至廣饒段線路填方通過沖積平原，地形平坦開闊，周圍為城鎮(zhèn)和農(nóng)田。路堤最大填高為10.53m，屬于蔬菜大棚區(qū)段。據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，該區(qū)蔬菜大棚內(nèi)局部部位分布有較厚的人工填土，一般深約4～5m，最厚可達8m，沿大棚長軸呈條帶狀分布。經(jīng)現(xiàn)場選取部分大棚取土試驗并進行輕便觸探試驗，其基本承載力σ0=80～100kPa，隨時間增長逐步增加。本線設(shè)計采用強夯方法進行路基加固處理。

本段正線SDK0+000～SDK36+911.69區(qū)間內(nèi)共有10段路基需要強夯加固處理，共計6581順延米長，約計18.5萬m2。本線路基采用起重機械將10t重錘起吊到10.3m的高度后，自動脫鉤下落，以強大的沖擊能量夯擊地基，使土體產(chǎn)生瞬間變形，迫使土中孔隙壓縮，排出孔隙水和氣體，使土粒重新排列，從而提高地基承載力。施工前在SDK31+100～SDK31+220段進行強夯試驗段施工，以確定最佳夯擊能量、間歇時間、夯擊沉降量等參數(shù)。

2.2 人員及機械配置

2.2.1 人員配置見表1：

2.2.2 機械設(shè)備及測量實驗儀器配置。

強夯主要設(shè)備：

（1）50t覆帶式吊機一臺

（2）10t夯錘兩個

（3）自動脫鉤裝置兩套

（4）輕型動力觸探儀兩套

（5）水平儀、經(jīng)緯儀等其他設(shè)備見表2：

3 強夯施工布置圖

4 施工工藝

4.1 強夯施工工藝流程

施工準(zhǔn)備（包括試驗準(zhǔn)備：確定了原狀土的的最大干密度1.81g/cm3、最佳含水量13.6%等）→場地平整→夯點放樣并測量場地標(biāo)高→設(shè)備就位對準(zhǔn)夯點→第一遍夯點施工→夯坑整平→測量場地標(biāo)高、實驗數(shù)據(jù)（獲取各項參數(shù)）→間隔5小時→第二遍夯點施工→夯坑整平→測量場地標(biāo)高、實驗數(shù)據(jù)（獲取各項參數(shù)）→間隔1周時間→第三遍夯點施工→間隔5個小時→第四遍滿夯施工→整平→測量標(biāo)高、實驗數(shù)據(jù)（獲取各項參數(shù)）→整理參數(shù)。

4.2 施工工藝

4.2.1 施工工藝。

（1）首先清表平整場地，然后設(shè)計要求標(biāo)出第一遍夯點的點位，測量夯前場地高程。

（2）強夯機就位，將夯錘對準(zhǔn)夯點位置。

（3）測量夯前錘頂高程。

（4）將夯錘提升到10.3m后，夯錘自動脫鉤下落后，測量錘頂高程，若出現(xiàn)夯錘歪斜的情況，應(yīng)及時將夯坑底部整平。

（5）重復(fù)上述步驟（4），每次夯擊都要測量錘頂高程，最后兩擊平均夯沉量不大于5cm時，才算完成一個夯點的夯擊，經(jīng)記錄夯擊次數(shù)為8次。

（6）更換夯點點位，重復(fù)上述步驟（2）至（5），完成第一遍夯點的夯擊。

（7）將夯坑用推土機推平，再次測量場地高程。

（8）在規(guī)定的時間間隔后，按照上述步驟第二、三遍點夯，第四遍滿夯，整平場地后測量場地高程。

4.2.2 檢測方法。

（1）平板載荷試驗。該試驗為慢速維持荷載法，千斤頂分九級施加荷載，采用面積為707×707mm2的壓板，在荷載板上對稱安裝四個百分表觀察地基土沉降量及各級荷載相對穩(wěn)定情況。靜載點主要布置于獨立基礎(chǔ)部分場地，共進行10個檢測點載荷試驗，以評價夯后地基的承載力。

（2）動力觸探試驗。動力觸探采用輕型探頭，穿心錘重量為10kg，自由落距為50cm，在場地內(nèi)均勻布置，評價地基的承載力。

（3）壓實度檢測試驗。壓實度檢測采用灌砂法進行。壓實檢測頻率按《鐵路路基工程施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)》（TB10414-2003）規(guī)定進行，即每縱向100m等間距2個斷面6個點，每個斷面檢查左中右各1個點。

5 質(zhì)量要求及質(zhì)量保證措施

5.1 質(zhì)量要求

5.2 質(zhì)量保證措施

5.2.1 在施工過程中要求工程技術(shù)人員做到科學(xué)、嚴謹、嚴肅，仔細記錄數(shù)據(jù)，認真分析，總結(jié)施工經(jīng)驗。

5.2.2 開始夯擊前過磅測量夯錘錘重，用鋼尺測量夯錘落距，確保單擊夯擊能符合要求。

5.2.3 每遍夯擊前，都要對夯點放樣并復(fù)核，發(fā)現(xiàn)偏差及時糾正。

5.2.4 在施工過程中用水準(zhǔn)儀檢測每個夯擊點的沉降量，為減小夯擊振動對水準(zhǔn)儀的影響，水準(zhǔn)儀應(yīng)架設(shè)在離夯點較遠的位置。

5.2.5 施工中工程技術(shù)人員和監(jiān)理應(yīng)全過程旁站，對各項施工參數(shù)和施工情況要詳細記錄。

6 強夯段試驗檢測結(jié)果

6.1 主要試驗檢測數(shù)據(jù)

6.2 主要高程測量數(shù)據(jù)

根據(jù)試驗檢測數(shù)據(jù)，評價強夯效果，滿足設(shè)計部門提出的強夯地基處理后地基土：K30大于等于80MPa/m、壓實系數(shù)K大于等于0.90，基本承載力不小于120kPa。本次強夯試驗段按照規(guī)范進行檢測評價結(jié)果如下表所示，均能滿足設(shè)計圖紙及規(guī)范要求，強夯效果明顯。

7 強夯法施工總結(jié)及建議

7.1 強夯參數(shù)

根據(jù)本試驗段試夯確定了以下強夯參數(shù)：

夯擊能量：點夯1000kN·m。

施工機具：夯錘直徑2.0m，錘重10t，落距為10.3m。

夯擊方法：分四遍夯，第一、二、三遍為點夯，采用跳夯法，第四遍滿夯。

夯擊次數(shù)：點夯為8擊，最后兩擊平均夯沉量不大于5.0cm。

夯點間距：3.0m，正三角形布點，滿夯四點中心搭夯一點。

間隔時間：第一遍和第二遍之間間歇為5個小時，第二遍和第三遍之間間歇為一周，第三遍和第四遍之間間歇為5個小時。

場地沉降量：經(jīng)第一、第二、第三遍點夯，第四遍滿夯后，由強夯場地水準(zhǔn)儀測量記錄知，場地平均沉降量約為0.652m。

7.2 施工建議

7.2.1 當(dāng)場地同時包含有不同能級區(qū)時，應(yīng)先夯高能級區(qū)加固深部，后夯低能級區(qū)加固淺部。

7.2.2 高低能交界區(qū)按高能級處理。

7.2.3 在高低能級分布區(qū)，如施工條件不允許，低能級必須先夯時，高能級滿夯時必須覆蓋低能級區(qū)一排夯點。

7.2.4 點夯時，邊緣夯擊點一般每一點應(yīng)多打2擊。

7.2.5 一般既有建筑50cm范圍內(nèi)不宜采用強夯措施。當(dāng)橋臺附近、涵洞等結(jié)構(gòu)物附近需進行強夯時，可先進行路基范圍的強夯后，再施工橋臺、涵洞等結(jié)構(gòu)物。

7.2.6 強夯時有土塊、石子等飛擊，現(xiàn)場人員必須戴安全帽，做好安全措施，劃出影響范圍，禁止閑雜人員進入。

7.2.7 施工中若最后兩擊平均夯沉量大于50mm時，應(yīng)通知監(jiān)理和設(shè)計單位，對夯擊參數(shù)進行調(diào)整。

作者簡介：張偉林（1971-），男，山東青州人，山東省地方鐵路局工程師，研究方向：土木工程。

（責(zé)任編輯：吳 濤）