摘要：結(jié)合實(shí)際闡述了強(qiáng)夯技術(shù)在昌金高速公路路基施工中的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞：強(qiáng)夯影響深度 濕陷性黃土 路基 壓實(shí)度
當(dāng)前，全國高速公路建設(shè)方興未艾，投入在逐步加大。由于高速公路建設(shè)要求高、工期短、點(diǎn)多面廣范圍大，在施工中需要不斷創(chuàng)新，運(yùn)用新技術(shù)、新工藝成為必然。近年來，強(qiáng)夯路基技術(shù)在逐漸推廣使用，并且取得了一定的效果。強(qiáng)夯分為主夯、副夯和滿夯三個(gè)階段，是改變深層土體結(jié)構(gòu)的動(dòng)力方法，其原理是：將很重的錘(一般為10-20T)起吊到一定的高度(一般應(yīng)大于10m小于15m，個(gè)別情況最大高度可達(dá)20m)，后自由落下，使其很大的勢能轉(zhuǎn)變成沖擊能即勢能，按下式計(jì)算E=m×h(t·m)，W=E×10KNm，其中E-勢能，m-錘質(zhì)量(t)，h-自由落體提升高度(m)。這種勢能轉(zhuǎn)換為沖擊能，同時(shí)產(chǎn)生巨大的沖擊波和沖擊力。如此反復(fù)沖擊地面，使深層濕陷黃土的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂隙，便結(jié)構(gòu)破壞，孔隙變小，水份從孔道被強(qiáng)行擠壓出去，減少壓實(shí)土的含水量，增加土的密度，達(dá)到處理濕陷黃土的目的。
滬昆高速公路昌金段全長168Km，因地質(zhì)各異，在部分路段路基施工中采用了強(qiáng)夯技術(shù)。在B4-3標(biāo)(哈爾濱華龍交通建設(shè)有限公司)承建的路基中有一段(K503+020-K505+500)土質(zhì)為濕陷性黃土，經(jīng)批準(zhǔn)，同意采用強(qiáng)夯技術(shù)處理。其工作的主要內(nèi)容如下：
一、夯實(shí)機(jī)具的選擇
因該段路基的濕陷性黃土較深一般3-6m，因此要求影響深度應(yīng)為6m以上。其影響深度按下式計(jì)算：
H＝a·w·h
式中H-加固影響深度(m)
W-錘重(KN)＝噸·l0(KN/T)
H-落距(m)
A-系數(shù)取0.35
依上式反推，
設(shè)H＝6m，W·h=2938×78KN·m.
當(dāng)影響深度為5m時(shí)，W·h為2000KN·m.
由此可知，如2OT錘下落高度為15m方能滿足影響深度為6m時(shí)的要求，但落距一般不得小于6m，通常為10-15m，顯然10T錘不能滿足6m影響深度要求。加固深度為4.5m時(shí)，落距2Om，10T錘同樣不能滿足設(shè)計(jì)要求，因此，該路基段要求夯錘自重為20T，落距在6-15m方能滿足要求。
二、試驗(yàn)段開工報(bào)告
1.試驗(yàn)段開工報(bào)告按分項(xiàng)工報(bào)告要求報(bào)監(jiān)理工程師審批；
2.試驗(yàn)段長度一般選50-100m為宜；
3.編制夯點(diǎn)布置圖，測量放樣要求確保設(shè)計(jì)要求的夯擊影響面積；
4.試驗(yàn)段應(yīng)認(rèn)真清表，清除草根樹根等雜物及建筑垃圾等，使地基表面平整，要求用平地機(jī)推平，壓路機(jī)碾壓1-2遍，陡坎部位應(yīng)能為布置下強(qiáng)夯點(diǎn)為準(zhǔn)，填前強(qiáng)夯必須滿足設(shè)計(jì)面積；
5.試驗(yàn)前，應(yīng)調(diào)查施工段的周圍有存在建筑物、構(gòu)造物、地下設(shè)施高壓電線、電纜、供水管線等；
6.布設(shè)主夯點(diǎn)和副夯點(diǎn)，錘底傾斜度應(yīng)小于30°，否則填土整平；
7.布設(shè)水準(zhǔn)基點(diǎn)，基點(diǎn)要求應(yīng)設(shè)在強(qiáng)夯線路影響范圍外30m以外，基準(zhǔn)個(gè)數(shù)應(yīng)確保夯點(diǎn)沉降的觀測路線小于60m，最大80m。最好用混凝土灌注，深度不小于50cm。夯擊點(diǎn)高程觀測要求精確到1毫米；
8.試驗(yàn)段度夯要求相關(guān)參數(shù)
(1)夯擊能的大小(KN·m)；
(2)夯擊點(diǎn)間距，依設(shè)計(jì)；
(3)夯擊次數(shù)；
(4)相鄰兩遍夯擊間的間隔時(shí)間(一般應(yīng)大于2小時(shí))；
(5)夯擊寬度及影響范圍；
(6)夯擊深度及影響范圍；
(7)總沉降量和最后二擊，一擊沉降量，通過試驗(yàn)段求得a最小夯擊間距，b兩遍間的間隔時(shí)間，c確認(rèn)設(shè)計(jì)規(guī)定的夯擊遍數(shù)能否滿足沉降量及壓實(shí)度要求。
9.總沉降量
(1)在強(qiáng)夯前通過推平、碾壓、放樣后，確認(rèn)每一個(gè)夯擊點(diǎn)的夯前標(biāo)高，確認(rèn)該試驗(yàn)段夯前標(biāo)高。
(2)經(jīng)過主夯、副夯、滿夯后，除測定夯點(diǎn)沉降量外，還須用平地機(jī)整平，橫縱坡與夯前相同，壓路機(jī)靜壓一遍后，檢測各夯擊點(diǎn)的沉降量及路基的總沉降量。
10.壓實(shí)度檢測
(1)要求在強(qiáng)夯前，試驗(yàn)檢測試驗(yàn)段：土的顆粒分析、液限、縮限、濕陷性黃土類別，最佳含水量，最大干密度，必要時(shí)還要測定CBR值，及時(shí)測定試驗(yàn)段的當(dāng)天含水量。
(2)在強(qiáng)夯前，在測定段內(nèi)選必要的壓實(shí)度觀測點(diǎn)，應(yīng)測定1m，0.5m，夯后經(jīng)碾壓后的三個(gè)層位壓實(shí)度。
11.確認(rèn)夯擊效果
(1)依據(jù)圖紙已經(jīng)給定的濕陷性黃土最大沉降量，與實(shí)測路基試驗(yàn)段總沉降量相比較是否相符。
(2)確認(rèn)各層壓實(shí)度夯前、夯后對比。
三、強(qiáng)夯地基質(zhì)量
該段路基經(jīng)過強(qiáng)夯處治，經(jīng)檢測，壓實(shí)度達(dá)到93%已基本能滿足設(shè)計(jì)要求及規(guī)范要求。
四、結(jié)束語
強(qiáng)夯技術(shù)是一門新技術(shù)，通過強(qiáng)夯能改變深層土體結(jié)構(gòu)，增大土的密度，達(dá)到處理不良土的目的，從而保證路基壓實(shí)度。
參考文獻(xiàn)：
[1]《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》JTG D30-2004.
[2]《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》JTJ033-95.
關(guān)鍵詞：強(qiáng)夯影響深度 濕陷性黃土 路基 壓實(shí)度
當(dāng)前，全國高速公路建設(shè)方興未艾，投入在逐步加大。由于高速公路建設(shè)要求高、工期短、點(diǎn)多面廣范圍大，在施工中需要不斷創(chuàng)新，運(yùn)用新技術(shù)、新工藝成為必然。近年來，強(qiáng)夯路基技術(shù)在逐漸推廣使用，并且取得了一定的效果。強(qiáng)夯分為主夯、副夯和滿夯三個(gè)階段，是改變深層土體結(jié)構(gòu)的動(dòng)力方法，其原理是：將很重的錘(一般為10-20T)起吊到一定的高度(一般應(yīng)大于10m小于15m，個(gè)別情況最大高度可達(dá)20m)，后自由落下，使其很大的勢能轉(zhuǎn)變成沖擊能即勢能，按下式計(jì)算E=m×h(t·m)，W=E×10KNm，其中E-勢能，m-錘質(zhì)量(t)，h-自由落體提升高度(m)。這種勢能轉(zhuǎn)換為沖擊能，同時(shí)產(chǎn)生巨大的沖擊波和沖擊力。如此反復(fù)沖擊地面，使深層濕陷黃土的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂隙，便結(jié)構(gòu)破壞，孔隙變小，水份從孔道被強(qiáng)行擠壓出去，減少壓實(shí)土的含水量，增加土的密度，達(dá)到處理濕陷黃土的目的。
滬昆高速公路昌金段全長168Km，因地質(zhì)各異，在部分路段路基施工中采用了強(qiáng)夯技術(shù)。在B4-3標(biāo)(哈爾濱華龍交通建設(shè)有限公司)承建的路基中有一段(K503+020-K505+500)土質(zhì)為濕陷性黃土，經(jīng)批準(zhǔn)，同意采用強(qiáng)夯技術(shù)處理。其工作的主要內(nèi)容如下：
一、夯實(shí)機(jī)具的選擇
因該段路基的濕陷性黃土較深一般3-6m，因此要求影響深度應(yīng)為6m以上。其影響深度按下式計(jì)算：
H＝a·w·h
式中H-加固影響深度(m)
W-錘重(KN)＝噸·l0(KN/T)
H-落距(m)
A-系數(shù)取0.35
依上式反推，
設(shè)H＝6m，W·h=2938×78KN·m.
當(dāng)影響深度為5m時(shí)，W·h為2000KN·m.
由此可知，如2OT錘下落高度為15m方能滿足影響深度為6m時(shí)的要求，但落距一般不得小于6m，通常為10-15m，顯然10T錘不能滿足6m影響深度要求。加固深度為4.5m時(shí)，落距2Om，10T錘同樣不能滿足設(shè)計(jì)要求，因此，該路基段要求夯錘自重為20T，落距在6-15m方能滿足要求。
二、試驗(yàn)段開工報(bào)告
1.試驗(yàn)段開工報(bào)告按分項(xiàng)工報(bào)告要求報(bào)監(jiān)理工程師審批；
2.試驗(yàn)段長度一般選50-100m為宜；
3.編制夯點(diǎn)布置圖，測量放樣要求確保設(shè)計(jì)要求的夯擊影響面積；
4.試驗(yàn)段應(yīng)認(rèn)真清表，清除草根樹根等雜物及建筑垃圾等，使地基表面平整，要求用平地機(jī)推平，壓路機(jī)碾壓1-2遍，陡坎部位應(yīng)能為布置下強(qiáng)夯點(diǎn)為準(zhǔn)，填前強(qiáng)夯必須滿足設(shè)計(jì)面積；
5.試驗(yàn)前，應(yīng)調(diào)查施工段的周圍有存在建筑物、構(gòu)造物、地下設(shè)施高壓電線、電纜、供水管線等；
6.布設(shè)主夯點(diǎn)和副夯點(diǎn)，錘底傾斜度應(yīng)小于30°，否則填土整平；
7.布設(shè)水準(zhǔn)基點(diǎn)，基點(diǎn)要求應(yīng)設(shè)在強(qiáng)夯線路影響范圍外30m以外，基準(zhǔn)個(gè)數(shù)應(yīng)確保夯點(diǎn)沉降的觀測路線小于60m，最大80m。最好用混凝土灌注，深度不小于50cm。夯擊點(diǎn)高程觀測要求精確到1毫米；
8.試驗(yàn)段度夯要求相關(guān)參數(shù)
(1)夯擊能的大小(KN·m)；
(2)夯擊點(diǎn)間距，依設(shè)計(jì)；
(3)夯擊次數(shù)；
(4)相鄰兩遍夯擊間的間隔時(shí)間(一般應(yīng)大于2小時(shí))；
(5)夯擊寬度及影響范圍；
(6)夯擊深度及影響范圍；
(7)總沉降量和最后二擊，一擊沉降量，通過試驗(yàn)段求得a最小夯擊間距，b兩遍間的間隔時(shí)間，c確認(rèn)設(shè)計(jì)規(guī)定的夯擊遍數(shù)能否滿足沉降量及壓實(shí)度要求。
9.總沉降量
(1)在強(qiáng)夯前通過推平、碾壓、放樣后，確認(rèn)每一個(gè)夯擊點(diǎn)的夯前標(biāo)高，確認(rèn)該試驗(yàn)段夯前標(biāo)高。
(2)經(jīng)過主夯、副夯、滿夯后，除測定夯點(diǎn)沉降量外，還須用平地機(jī)整平，橫縱坡與夯前相同，壓路機(jī)靜壓一遍后，檢測各夯擊點(diǎn)的沉降量及路基的總沉降量。
10.壓實(shí)度檢測
(1)要求在強(qiáng)夯前，試驗(yàn)檢測試驗(yàn)段：土的顆粒分析、液限、縮限、濕陷性黃土類別，最佳含水量，最大干密度，必要時(shí)還要測定CBR值，及時(shí)測定試驗(yàn)段的當(dāng)天含水量。
(2)在強(qiáng)夯前，在測定段內(nèi)選必要的壓實(shí)度觀測點(diǎn)，應(yīng)測定1m，0.5m，夯后經(jīng)碾壓后的三個(gè)層位壓實(shí)度。
11.確認(rèn)夯擊效果
(1)依據(jù)圖紙已經(jīng)給定的濕陷性黃土最大沉降量，與實(shí)測路基試驗(yàn)段總沉降量相比較是否相符。
(2)確認(rèn)各層壓實(shí)度夯前、夯后對比。
三、強(qiáng)夯地基質(zhì)量
該段路基經(jīng)過強(qiáng)夯處治，經(jīng)檢測，壓實(shí)度達(dá)到93%已基本能滿足設(shè)計(jì)要求及規(guī)范要求。
四、結(jié)束語
強(qiáng)夯技術(shù)是一門新技術(shù)，通過強(qiáng)夯能改變深層土體結(jié)構(gòu)，增大土的密度，達(dá)到處理不良土的目的，從而保證路基壓實(shí)度。
參考文獻(xiàn)：
[1]《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》JTG D30-2004.
[2]《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》JTJ033-95.
