浅谈强夯法在加固路基工程中的应用.pdf

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1、浅谈强夯法在加固路基工程中的应用解必德，王如涛(江苏省交通工程集团有限公司，江苏淮安223001)摘要：强夯法是土质改良加固地基的一种方法，本文介绍了强夯法的路基加固机理和一些影响强夯法的因素。强夯法的加固效果受到本身的单夯能量、夯点间距、夯点布置的影响，还与土体的物理力学性质、土体的结构以及地下水的埋藏条件有关。本文结合具体项目背景，阐述了强夯法在路基加固工程中试验效果，分析并指导工程应用。关键词：强夯法；路基加固：工程应用中图分类号：U416．1文献标识码：B文章编号：1672—4011(2012)02—0123—02O前言强夯法是一种行之有效的地基加固方

2、法，亦称为动力固结法，有别于静力固结法。强夯法适用于砾类土、砂类土、低饱和度的粘质土和粉质土、湿陷性黄土、杂填土等路基，它一般是通过8～30t的重锤采用8—20m的落距(最高可达40m)自由落下冲击路基，使路基土在巨大的冲击能作用下，产生很大的动应力和冲击波，致使路基土的孔隙压缩，土体局部液化，在夯击点周围一定深度(10—40m)内产生裂隙，形成良好的排水(气)通道，使土中孔隙水(气)顺利逸出，土体随之固结，从而在有效影响深度范围内提高土基强度，使土体密实，降低压缩性，提高土层均匀程度。1路基强夯法的加固机理和加固深度的影响因素1．1路基强夯法施工技术的加固机

3、理强夯法在工程中得到广泛应用。当应用于非饱和土时，压缩过程基本上同实验室中的击实实验相同。对于饱和无粘性土，夯击过程可产生液化，其压缩过程与爆破和振动密实的过程相同。路基土在强夯作用下将产生压缩变形，使土体进一步密实，强度提高。路基土变形主要来源于以下几个方面：(1)路基土在接触应力的作用下，土粒接触点发生弹性和塑性变形，这种变形导致土之间的接触面积增大，土粒之间的中心距离缩小，从而使土粒变得更近；(2)如果土粒中有片状颗粒，在强夯作用下可使其受弯而挠曲，使相临土粒发生相对位移；(3)作用于土粒接触处的剪应力如果超过接触面上可能发挥的抗剪强度，颗粒之间将发生相

4、对滑动；固深度的因素。在强夯法中，土体的有效加固深度是进行结构基础设计的主要依据。一般除了重锤的落距以外，锤底单位压力、路基土的性质、不同土层的厚度和埋藏顺序以及地下水等都与加固深度有着密切的关系；另外跟以下几个因素密切相关：强夯机具的工作效率，强夯施加的总夯击能，土体的工程特性，路基土的地层结构，夯锤的形状，夯点布置等。虽然影响强夯加固深度的因素很多，而且它们都是不确定性的变量，但归纳起来有两个方面：一是路基土本身的性质(如土体的物理力学性质、土体的结构以及地下水的埋藏条件等)；二是强夯施工参数设计(如单夯能量、夯点间距、夯点布置等)。2强夯法加固路基施工中

5、的质量控制(1)开夯前用钢尺量的方法检查夯锤重和落距，以确保单击夯击能量符合要求。以每个夯点的夯击数作为强夯施工的控制标准，而每点夯击数以最后两击下沉量不大于5cm为准。(2)强夯施工中夯点放线错误情况常有发生。因此，在每遍夯击前，都对夯点放线进行复核，夯完后检查夯坑位置，发现偏差或漏夯应及时纠正。(3)为保证加固质量，应严格控制放线精度和落锤位置，并在主夯、副夯前铺40om厚的碎石垫层，以便均匀传递夯击能。(4)在施工过程中，要用水平仪检测每个夯击点的沉降量，而水平仪离夯击点较近，为确认夯击振动对水平仪的影响，用全站仪对其进行了对比观测，经对比确认水平仪离夯

6、击点15—20m以外时，夯击振动对其影响很小，满足观测精度要求。(5)每遍夯点、夯击次数和落距要严格控制，杜绝发生降低夯能、少夯、漏夯等现象。(6)由于强夯施工的特殊性，施工中所采用的各项参数和施工步骤是否符合设计要求，在施工结束后往往很难进行检查，所以要求在施工中对各项参数和施工情况进行详细记录。(7)作好施工排水，特别是雨季，必须及时排除夯坑及夯击场地的积水。(4)结合水化膜在接触压力下产生变形，使土粒之间3工程应用的距离发生变化：(5)粘性土的稳定结构受剪后，由于结构改变使土的孔隙减小。由于强夯加固的路基土的性质不同，其加固机理也不尽相同。目前被普遍认可

7、的加固机理为动力密实、动力固结和动力置换原理等。1．2各因素对强夯加固深度的影响强夯法加固路基施工中需要特别注意的是影响强夯加3．1工程地质概况某高速公路SA标段内，勘测资料表明，沿线地质条件复杂，分布有浅埋、可液化亚粘土(粉土)地基及灰色一灰黄色软土地基。根据《中国地震烈度区划图》，该区地震设防烈度为8度，依据《公路工程抗震设计规范》(JTJ004—1989)中第二节初判标准判定场地存在为液化土层，需进行防震处理，其中土层为灰色一灰绿色软塑粘土，具有高压缩性，低承载力，不宜用作路基的持力层及下卧层，需进行地基处理。设计采用强夯法进行地基处理。为确定强夯有关施

8、工工艺与设计参数，选定场地内有代表性地