２０１４年第５期 （总第２４３期） 黑龙江交通科技 ＨＥ ＬＬＯＮＧＪＩＡＮＧ ＪＩＡＯＴＯＮＧ ＫＥＪ Ｎｏ．５，２０１４ （Ｓｕｍ Ｎｏ．２４３） 强夯法在公路工程路基施工中的应用技术研究 孙建峰 （河北易拓工程设计有限公司） 摘要：强夯法作为公路工程路基施工处理的重要手段，由于施工作业技术简单、作业成本低，因此在公路工 程路基施工处理中得到了广泛的应用。针对强夯法在公路路基施工中的应用，首先分析了强夯法施工作业 技术原理，进而分别在强夯参数设计、强夯工程施工工序控制、施工质量检测以及常见问题处理等几方面，详 细介绍了强夯法的具体应用技术。 关键词：强夯法；路基；施工 中图分类号：Ｕ４１６．１ ０引 言 文献标识码：Ｃ 文章编号：１００８—３３８３（２０１４）０５—００７０—０１ 别、结构类型以及影响深度确定夯击能，并进一步确定夯锤与落 距。在公路路基施工过程中，一般隋况下对于夯击能的确定，粗 强夯法即动力固结法，通过利用起吊设备将重锤提升一 定高度后自由下落，借助于重锤下落所产生的夯击能与冲击 波对公路路基进行迅速固结的方法。强夯法由于具有施工 技术方法简单、材料、机械、人力投入较少，工程技术经济指 粒土大致确定范围为１ ０００～３ ０００ ｋＮ・ｍ／ｒｎ２，细粒土一般为 １ ５００－４ ０００ ｋＮ・ｍ／ｍ２因此夯锤一般选择重量在１Ｏ～２５ ｔ左 右的重锤，同时控制重锤高宽比在１：２．５—１：２．８左右。强夯法 重锤的落距一般控制在８—２５ ｍ范围之间。 （３）夯击点的布置与间距确定。夯击点的布置一般选 择三角形或者是正方形，具体应该根据公路路基范围等参数 确定。对于夯击点的间距，则应该考虑公路路基土体性质以 及需要处理深度确定，一般情况下第一遍夯距按照重锤之间 的２．５—３．５倍左右控制，之后各遍夯击点间距可适当减小。 （４）夯击击数与夯击遍数的确定。强夯法处理公路路 基时，夯击数的确定应该以“土体竖向压缩最大，侧向位移 最小”为原则，一般击数在４～ｌＯ击左右。夯击遍数则应该 根据公路路基土体性质以及平均夯击能确定，２—３遍左右。 ３公路路基强夯法施工工序控制要点分析 标高，因此在公路路基处理，尤其是在粉土、粘性土、湿陷性 黄土以及杂填土路基处理上得到了广泛的应用，对于提高路 基承载力，减小路基的不均匀沉降也发挥了重要的作用。 １强夯法加固机理分析 强夯法就是通过利用强大的夯击能对公路路基产生巨 大的冲击力，进而破坏土体结构，对周围土体进行动力挤压， 强夯法加固公路路基机理主要有动力密实、动力固结以及动 力置换三种形式。 （１）动力密实机理。对于多空隙粗颗粒非饱和土的处 理，则主要是动力荷载的密实理论。通过借助于强夯法冲击 产生的动力荷载，挤出土颗粒中的空气使得非饱和土中的孔 隙减小，造成土体颗粒产生位移，进而促使土体更加密实，实 现公路路基土体强度与承载力的提高。根据相关的试验研 究资料表明，在１ ０００—２ ０００ ｋＮ・ｍ冲技能的作用下，对于 土体产生的冲切变形能够提高路基承载力２～３倍左右。 （２）动力固结理论。采用强夯法处理细颗粒饱和土，则 主要是利用重锤巨大的冲击能量产生应力波，促使土体局部 液化，并将孔隙水通过孔隙排出，待孔隙水压力消散后固结 密实，通过软土的触变性提高公路路基土体强度。其作用机 理主要是通过饱和土的可压缩性，待其局部液化之后改变土 体渗透性，待触变恢复后即可恢复土体的强度。 （３）动力置换理论。动力置换则主要是类似于换土垫 层理论，通过强夯法强行将碎石填筑到公路路基土体之中， 其作用机理与振冲法碎石桩相似，主要是通过碎石的内摩擦 角与土体侧限维持桩体平衡。 ２强夯法参数的设计 （１）在对公路路基进行强夯施工作业之前，首先应该对 施工作业场地进行平整，并完成施工作业区域临时排水设施 的设置。同时按照强夯夯点的布置，测量放线布置夯位。如 果施工作业区域地下水位较高，则应该采取必要的降水措施 之后再行开展路基强夯作业。 （２）对于公路路基的强夯，主要采取分段进行的顺序开 展施工作业，一般按照从边缘向中间，先深后浅的原则。在 路基夯击施工中严格按照设计以及现场试验的强夯参数进 行施工作业，确保强夯重锤落锤平稳，夯击位置准确无误。 在强夯施工作业过程中出现的夯击坑应该及时采用合格的 填料填平之后方可继续开展夯击施工作业。 （３）对于高饱和度的粉土、粘性土和新饱和填土等路基 施工区域，应该在路基内设置纵横盲沟，以及时排除路基土 （１）有效加固深度的确定。有效加固深度不仅是选择 公路路基处理方式的主要依据，同时也是检验路基处理效果 的重要指标参数。强夯法有效加固深度计算公式如下所示： Ｈ＝ ＷＨ；公式中：日为有效加固深度，ｍ；Ｍ为重锤重量，ｔ； ｈ为重锤落距，ｍ； 为夯击系数，一般情况下软土取值０．５， 黄土取值０．３４～０．５左右。 体内的水分，同时在强夯时还应该铺设砂石混合料辅助排除 水分，并借助于粗颗粒材料进行强夯置换形成复合路基，提 高路基承载力。 （４）在公路强夯法施工作业过程中，应该及时做好施工 过程中的监测与记录工作，特别是对于夯锤重量、落距、夯点 放线位置、夯坑位置等参数以及施工作业情况进行记录，为 后期施工质量控制提供依据。 ４公路路基强夯法施工质量检测 （２）夯锤和落距的确定。夯锤和落距直接决定了强夯法的 夯击能，因此对于夯锤以及落距，首先应该根据公路路基土体类 收稿日期：２０１４—０３—１１ 在公路路基强夯法施工结束之后，应该及时对施工作业 （下转第７２页） 总第２４３期 黑龙江交通科技 第５期 快速路是城市道路路网中较高等级的道路，是有较高车 速为长距离交通服务的重要道路。在对该市的交通拥堵进 行分析时，首先对快速路进行研究。首先对有关的快速路以 及其疏解道路衔接处的状况进行分析，在此条件下，对不同 的出人口衔接处出现的交通问题进行认真的研究，分析其产 生原因。并对影响快速路使用效率的各种因素进行调查研 究，如疏解道路等级、出口间距、辅道形式、出入口形式等。 经过一系列的调查、分析及研究，可以熟知快速路与疏解道 路的相关缺陷以及衔接处存在的问题，于是相关单位可以依 平面交叉口的优化设计方案。同时，还需要对该方案进行相 关评价，评价的方法可以选用设置平面交叉口微观交通仿真 模型来进行。 （４）慢行交通系统规划设计研究 设置城市慢行交通系统主要是将步行、自行车、公交等 慢速出行方式作为交通主体，来缓解交通冲突、慢行主体行 路难的问题。该市也选择对慢行交通系统的规划设计来缓 解交通压力。实际的设计中，该市首先分析了自身的现状及 据这些信息从设计的层面设计出科学、合理的处理方案，此 外，还要选择合适的评价指标对设计出的方案评价其实际效 特点，对其他城市的梳理慢行交通系统案例进行考察研究， 在此基础上，制定出了适合本市慢行交通系统的设计方案。 该方案的设计同时也考虑了城市布局结构、用地规划、交通 果。 特性等内容，分析研究了慢行交通系统下的道路横断面形 （２）城市出入口道路合理衔接研究 式、平面交叉口设计等城市道路交通设计内容。通过以上的 城市出入口的衔接不合理也极有可能造成城市拥堵。 工作，为该市提出了科学的设计方案，从而提升了城市交通 对于这一方面，可以事先分析不同城市的城市出入口衔接方 系统的整体水平，为市民提供了一个“安全、便捷、连续、舒 法，然后对本城市出入口道路特性进行分析研究，并且再结 适、优美”的出行环境。 合此类道路与城市用地发展的关系，在此基础上，研究设计 ４结语 出合理地、适宜本城市发展的对外公路与城市内部道路的连 城市道路路网的设计是一项全局性的工程，它不仅组成 接方案。对于连接方案的设计要考虑到出入口道路功能等 了城市交通的基础，还是布置城市公用管网、街道绿化、组织 级、横断面形式、出入口间距、立体交叉口形式等内容，依据 沿街建筑物和划分街坊的基础。城市道路路网一旦确定，所 这些情况的分析，提出科学、合理的城市出入口道路衔接方 有地上地下管线，沿街建筑都要依据道路红线来建造。此 案，优化城市出入口道路的衔接。 外，城市道路路网还决定了城市的轮廓和方向，因此，对城市 （３）平面交叉口设计优化研究 道路路网的设计进行认真研究，制定有效科学的设计方案， 平面交叉口的设计技术要求较高，会涉及到多个学科领 将对一个城市的发展有着深远的影响。 域的知识，如交通工程、系统工程以及计算机科学等学科。 参考文献： 对于实际的设计，要事先进行相关理论总结并进行仔细分 ［１］张加华．城市环路互通立交最小问距研究［Ｄ］．长沙理工大 析，结合实地调查的成果以及相关计算，再运用各学科的知 学。２０１２． 识。利用这些程序，对平面交叉口的交通流特性、几何形式、 ［２］ 魏海波．城市新建区域路网合理规模的研究［Ｄ］．华南理工大 通行能力、排队长度等指标进行有效的分析。通过相应的分 学，２０１１． 析，对这些因素进行综合考虑，从而针对性的提出不同类型 ［３］王娟．城市道路等级配优化研究［Ｄ］．吉林大学，２０１１． （上接第７０页） （２）土捣。出现土捣主要是由于垫层厚度不足，第一遍 区域的各项技术参数指标进行试验检测，以确保强夯法施工 夯坑过深等原因造成的，对于这些问题应该采取适当增加垫 质量满足技术要求。强夯法施工质量检测项目主要是对重 层厚度，调整施工工艺与施工参数等措施进行处理。 锤的落距、夯击遍数、夯点位置、夯击范围、强度以及路基承 （３）强夯贯入度不足。对于夯击难以达到贯人度要求 载力等参数指标进行试验检测。强夯法路基施工质量控制 值的情况，应该重新补充夯击或者是调整锤击能量和夯击次 标准可以参照表１执行。 数等原因进行调整处理。 表１ 强夯路基施工质量检验标准表 （４）拔锤困难。出现拔锤困难的原因主要是由于重锤 规格、参数不当或者是施工区域含水过多的原因造成的。对 于拔锤困难的问题，应该通过加强场内排水降水，选用锤底 面积大，接地比压力小的夯锤以及调整强夯施工参数等措施 进行处理。 ６结语 采用强夯法对公路路基进行处理，施工工艺技术成熟可 靠，加固效果较好，而且影响深度大，能够有效的提高公路路 基的整体承载能力。在强夯法工程施工过程中，应该结合公 路路基施工作业区域的实际情况，合理的确定强夯法施工参 数、施工方案以及施工检验评定标准，提高强夯法对公路路 基的施工处理质量，改善公路路基土体物理学性质，提高公 路工程整体建设水平。 参考文献： ５路基强夯法施工常见问题处理 ［１］孙熙宁，赵冲全，徐其富，等．关于碎石桩强夯组合用于地基 （１）强夯出现弹簧土。出现弹簧土主要是由于路基土 处理的探讨［Ｊ］．有色金属设计，２０１２，（３）． 体含水量过高、夯击能过大造成土体塑性剪切变形破坏或者 ［２］周健，张思峰，贾敏才，等．强夯理论的研究现状及最新技术 是夯击遍与遍之间的间隔时问短所造成的。对于强夯过程 进展［Ｊ］．地下空间与工程学报，２００６，（３）． 中的弹簧土问题，可以分别采取设置竖向排水通道以及换填 ［３］ 山西省机械施工公司、山西建筑工程（集团）总公司．强夯地 等措施进行处理。 基处理技术规程［Ｍ］．北京．中国计划出版社．２０１０． ・７２・
