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強夯法在路堤施工中的應用與分析論文
摘要：本文介紹了四川某高速公路K19+700—K25+110路基施工過程中，采用強夯法處理高填方路基的施工工藝。經過工程實踐證明強夯法在高填方路段施工中不僅減少路基病害，而且滿足公路路基的施工規范要求。
關鍵詞：高填方路基 強夯 施工工藝 質量控制
0 引言
強夯法是通過專用起吊機器將重錘提升到某一高度，然后自然下落，在短時間內對路槽土產生巨大的沖擊能量，由重力勢能轉化為動能在轉化為各種波形使土體強制壓縮、振密、排水固結和預壓變形，使土顆粒更加緊密，趨于土體的穩定狀態以達到加固目的。對該工程高填方路段路基強夯處理來提高路基的強度及壓實度，減少不均勻沉降及道路病害。
1 工程概況
該工程屬于山嶺微丘區。其中K20+780—K21+000路段穿越水稻田，該高填方路段地表為粘性土，厚度0.4m-2.73m，表層土下埋砂層厚18m；為潔凈的中(細)砂，天然級配良好。該路段強夯施工先開始進行第一層夯擊施工，然后完成7.2m高的夯實路基；然后進行上路床施工，與其它路段一起鋪筑路面水泥穩定碎石基層和改性瀝青砼面層施工，保證了整體工程按計劃順利完成。經定位觀測未發現路基差異變形，路基整體穩定；路面無縱橫裂縫，外觀質量優于其他路段。
2 試驗路鋪筑及強夯法施工方案
施工前進行試驗路鋪筑，對設計方案進行可行性分析，此路段路基填筑平均高度7.5m(路線縱坡度為2.8%)，最初采用一臺D85推土機和一臺25t震動碾壓機分層碾壓，其中每層不大于30cm（規范規定），第二層碾壓后進行壓實度測量，結果發現壓實度不能滿足規范規定的要求.通過前兩層的攤鋪及碾壓分析，總結如下：地下水位較高；基層材料攪拌不均勻，產生離析現象；填筑材料不滿足設計要求，存在較大粒徑的石塊；填筑材料含水量較大。為了解決現場存在的問題，保證工程質量，并能按期完工，經與設計院協商，最終采用推土機、強夯和振動碾壓施工工藝。
3 施工前期工作
3.1 根據地下水位比較高的情況，采取機器排水的方案，在施工附近鉆取孔進行抽水來最大限度地降低水位。
3.2 根據基層材料拌合不均勻現象、混合料粒徑較大、含水量較大的情況，對拌合站進行了調查并及時調整拌合機械的控制系統，滿足混合料的拌合要求。
3.3 施工放樣。根據設計線路坐標進行中樁放樣，一般采用全站儀進行放樣.使用GPS-RTK進行中樁放樣；用水準儀進行找平工作，中樁放樣后用水準儀測出中樁水準高程.在線路附近埋設控制點，控制點高程已知且精度能滿足規范要求；用經緯儀結合水準尺測線路橫斷面。
4 施工質量控制
4.1 合理選擇填料
注意回填土料應保證填方的強度和穩定性。一般不能選用淤泥和淤泥質土、膨脹土、有機物含量大于8%的土、含水溶性硫酸鹽大于5%的土及含水量不符合壓實要求的粘性土。選定好回填材料后，質檢員與抽樣員協同監理工程師一起在現場抽取土樣，取樣的樣品應涵蓋各個土層和性狀。然后送工地實驗室做標準擊實試驗，確定最優含水率下的最大干密度。最終確定的最優含水率為16.8%，最大干密度為1.71g/cm3。石子進場后應做篩分試驗、針片狀含量試驗、含泥量試驗。應嚴格控制各級骨料的超、遜徑含量。以原孔篩檢驗，其控制標準：超徑＜5%，遜徑＜10%。當以超、遜徑篩檢驗時，其控制標準：超徑為零，遜徑＜2%。儲料場對不同規格、不同產地、不同品種的碎石應分別堆放，并有明顯的標示。在進行公路施工中，砂的使用主要是天然砂，這其中以河砂為主。但隨著改革開放以來我國建筑業的快速發展，和各地的大興土木，河砂的保有量逐漸減少，價格逐漸提高。為了節省成本，很多施工單位在工程中都采用了人工砂以及山砂，的工砂。這些砂的質量和純度明顯不如河砂，所以在選用時要進行嚴格檢測，進行各種檢測試驗，不可使得混凝土中的砂含有過多有機質。
4.2 施工控制參數
施工開始之前，技術部必須施工部門技術負責人進行技術交底，交代清楚回填區域的劃分、試驗確定的壓實參數、施工方法等，詳細如下①進入現場必須遵守安全生產紀律。②土方工程開挖前編制開挖方案，并按認可后的方案進行開挖。③挖土中發現管道，電纜及其他埋設物應及時報告，不得擅自處理。④挖土時要注意土壁的穩定性，發現有裂縫及傾、坍可能時，人員要立即離開并及時處理，并要合理的控制好參數。
4.3 現場施工過程質量控制
填筑過程中首先要控制層厚，每層壓實厚度根據試驗段確定的最佳鋪填厚度進行控制。土石方運到施工作業段攤鋪后，用尺量測松土厚度，每填一層都應超出路堤的寬度，并有足夠的余寬，以確保路基邊緣的壓實度。根據規范“每邊應超出路堤寬度外0.5 m”進行超填碾壓，但在實際工程中，0.5 m的富余寬度往往不夠，一方面由于路基沉降，引起寬度“不夠”，另一方面高填土地段機械到不了邊緣，邊緣的土不能充分拌和、壓實，容易造成邊緣松散、碾壓不密實的現象，甚至可能產生縱裂的病害。所以在具體的施工過程中，機械設備的壓實原則要求盡量按先邊部向中間壓實，在邊緣部位留出安全距離，逐漸向邊部壓實。充分利用施工機械碾壓，可減少壓實機械工作量。同時土層的壓實程度跟壓路機的噸位有很大關系，噸位過小，壓的遍數再多也不會達到規定的壓實度要求。
4.4 質量驗收
填土路堤，當粒徑大于4 cm的粒料含量占30%以下時，路堤以重型擊實試驗法所得最大干密度的壓實度作為路基壓實的評判標準;當粒徑大于4 cm的粒料含量占30%以上時，采用固體體積率作為壓實度的評判標準；以灌砂法檢測壓實度.同時檢驗中線、標高、寬度、橫坡、平整度和邊坡坡度外形質量，路堤頂面用彎沉試驗車檢測其彎沉值，填石路基，壓實后直至路基表面無輪跡為止。
5 結論
該路段強夯施工保證了高填方整體工程按計劃順利完成。同時經過監測，未發現路基差異變形，路基整體穩定；路面無縱橫裂縫，外觀質量優于其他路段。強夯法施工應用于路堤施工是可行的。
參考文獻：
[1]劉永躍.沖擊壓實在高填方施工中的應用[J].筑路機械與施工機械化.2007.56（2）.55-57．
[2]徐培華.高等級公路路基路面施工質量控制技術[M].北京.人民交通出版社.2000
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