劉軍平

摘 要：在公路修建的過程中，經(jīng)常會(huì)遇到土體為濕陷性黃土，當(dāng)濕陷性黃土路基含水量較多時(shí)，承重能力以及抗形變的能力較差，通過強(qiáng)夯法處理后，其安全性和穩(wěn)定性得到大幅度提高。

關(guān)鍵詞：強(qiáng)夯法；濕陷性黃土路基；工藝

中圖分類號(hào)：U416.16 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）10-0120-01

濕陷性黃土是指在干燥時(shí)其強(qiáng)度較高，而壓縮性能較差，當(dāng)遇水或者遭受外力作用時(shí)易發(fā)生形變，強(qiáng)度迅速降低的一種特殊的土體。強(qiáng)夯法是將夯錘通過起重機(jī)提升到一定高度然后自由下落，將確定的夯擊點(diǎn)的濕陷性黃土夯擊密實(shí)，再利用低能級(jí)滿夯，平整場(chǎng)地后即可。原理主要是排出土體中的空氣，使其變得致密。

1 原理及適用范圍

1.1 強(qiáng)夯法加固路基原理

強(qiáng)夯法加固濕陷性黃土路基的原理是將重錘利用起吊機(jī)提升至十五米左右的高度，然后使其自由落下，根據(jù)能量守恒原理，從高處下落的重錘將其重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，對(duì)地面能夠產(chǎn)生巨大的沖擊力，利用這種沖擊力，能夠?qū)⑼翆雍粚?shí)加固。具體說來，當(dāng)重錘從高處下落后，巨大的沖擊力能夠使土地之間的顆粒破碎，產(chǎn)生一定程度上的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，這樣，土壤顆粒的微結(jié)構(gòu)遭到破壞，顆?？紫堕g的氣體就會(huì)在壓力的作用下，迅速地?fù)]發(fā)出去，未揮發(fā)的氣體則留在孔隙間被壓縮，孔隙的體積因此縮小，土層較處理前的結(jié)構(gòu)變得更加致密，土體的壓縮性能則被降低。這樣，濕陷性黃土路基的強(qiáng)度得到增強(qiáng)，液化震動(dòng)條件被增強(qiáng)，黃土路基的濕陷性顯著降低甚至能夠被消除，這種方法是常用的濕陷性黃土路基加固的處理方法。

1.2 適用范圍

根據(jù)上述的強(qiáng)夯法工藝原理，它的適用范圍如下：能夠?qū)兴槭?、砂石等的飽和度較低的粉質(zhì)土以及含水量較高的黏性土、濕陷性黃土或者內(nèi)容物較多的雜填土、素填土等。根據(jù)以往的試驗(yàn)結(jié)果，當(dāng)重錘的夯實(shí)能量達(dá)到200N左右時(shí)，濕陷性黃土路基能夠被消除8米左右的濕陷性。

2 施工工藝

2.1 施工參數(shù)

施工參數(shù)的準(zhǔn)確確定是關(guān)系到黃土路基的濕陷性能否被消除的重要條件，應(yīng)從以下幾個(gè)方面加以入手：重錘質(zhì)量以及起落高度、單點(diǎn)夯擊能、單位夯擊能、夯擊頻率、起落時(shí)間、有效深度等。夯錘的質(zhì)量和起落高度影響著沖擊能量以及加固效果深度的重要參數(shù)。由于夯錘質(zhì)量和起落高度能夠直接影響單點(diǎn)夯擊能，同時(shí)，單點(diǎn)夯擊能以及夯擊頻率又會(huì)影響土層的加固深度，因此，夯錘質(zhì)量和起落高度的確定十分重要。

2.2 施工機(jī)械設(shè)備

對(duì)于用強(qiáng)夯法處理濕陷性黃土路基來說，主要應(yīng)用的機(jī)械設(shè)備有夯錘，起重機(jī)，脫鉤三部分組成。夯錘的種類決定了黃土路基的加固深度和起落距離。夯錘的底面積直接決定了強(qiáng)夯法降低黃土路基的濕陷性效果。夯錘的底面積與夯擊效果成反比，夯錘的底面積越大，則夯擊效果則越差。然而，底面積過小時(shí)，夯錘則會(huì)楔入土體，對(duì)土體結(jié)構(gòu)造成一定的破壞。夯錘的底面積形狀大多數(shù)為圓形或者規(guī)則的多邊形，對(duì)于不同種類、不同性質(zhì)的土體來說，夯錘的底面積也各不相同，靜壓值在25～40千帕之間，同時(shí)，在夯錘的底部還有若干相對(duì)稱的貫穿整個(gè)夯錘的排氣孔。此外，在起重機(jī)的選擇上，通常選擇能夠自動(dòng)脫鉤的起重機(jī)，通常是履帶式的，也可選擇其他種類的專用設(shè)備。當(dāng)采用履帶式起重機(jī)時(shí)，應(yīng)做好安全保護(hù)措施。

2.3 施工步驟

在對(duì)濕陷性黃土路基進(jìn)行施工之前，其工藝流程需要通過事先的試夯來確定。通常情況下，首先確定強(qiáng)夯能級(jí)，然后從夯點(diǎn)的布設(shè)、夯擊的頻率和待處理的濕陷性黃土路基的土層厚度等方面進(jìn)行考慮，確定處理的工藝，通常步驟如下：首先，對(duì)于待處理的區(qū)域，應(yīng)清除場(chǎng)地中的雜物，并將其平整，然后將第一次要進(jìn)行夯擊的地點(diǎn)標(biāo)出，同時(shí)量出場(chǎng)地的高程，將起重機(jī)夯錘與已標(biāo)出的夯擊點(diǎn)相對(duì)應(yīng)，量出此時(shí)夯錘與夯擊點(diǎn)之間的高度差，夯錘在設(shè)定好的高度自由下落的過程中，由于后座容易發(fā)生傾斜，夯錘因此會(huì)偏離夯擊點(diǎn)，造成夯擊的地面高度不一致，這時(shí)，應(yīng)將夯擊形成的坑底進(jìn)行平整。按照上述步驟和確定的夯擊次數(shù)及工藝標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行重復(fù)工作，待第一遍完成全部夯擊點(diǎn)的夯擊之后，將夯擊形成的坑用推土機(jī)整平，然后測(cè)量場(chǎng)地高程。在一定的已設(shè)計(jì)好的時(shí)間間隔之后，再重復(fù)上述步驟，完成全部夯擊次數(shù)，調(diào)整夯錘，用低能量滿夯后，最后測(cè)量完成處理后的場(chǎng)地高程。

3 效果及結(jié)論

用強(qiáng)夯法處理濕陷性黃土路基的效果相對(duì)較好，在經(jīng)過處理之后，濕陷性黃土的土體更加致密，承重能力大幅度增強(qiáng)，一般可增強(qiáng)200%左右。在經(jīng)過多次夯擊以及在一定的工藝條件下，黃土路基的壓縮性被降低，因此，地基的均勻性更強(qiáng)，抗形變的能力增強(qiáng)，在路基填筑后荷載增加的情況下能夠確保路基穩(wěn)定、不發(fā)生沉降變形。此外，強(qiáng)夯機(jī)械設(shè)備的處理面積大，效率較高，當(dāng)強(qiáng)夯處理結(jié)束后，其余設(shè)備可以在不間斷的情況下立即進(jìn)行下一項(xiàng)工藝處理，這樣，施工時(shí)間就能夠被大幅度縮短。

4 結(jié)語

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，公路事業(yè)也在不斷發(fā)展，在公路施工過程中，當(dāng)遇到濕陷性黃土路基時(shí)，可利用強(qiáng)夯法對(duì)其進(jìn)行處理。這是我國(guó)目前最常用的加固地基的方法之一。然而其也存在著一定的不足，比如對(duì)周邊建筑物影響較大、施工受構(gòu)造物影響等。

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