浅析强夯法在市政道路工程中的应用

浅析强夯法在市政道路工程 中的应用

尹恒

湖南国信建设集团股份有限公司 412000

摘要：近年来，为提高软弱地基承载力，强夯法在我国市政道路工程施工中得到了一定的应用。基于此，本文主要从强夯法对软基加固的基本原理、在地基处理中的优势、具体应用和施工案例四个方面进行阐述。

关键词：强夯法；市政道路工程施工；应用

在我国城市边界急速扩展的大背景下，为满足人民群众日益增长的美好生活需要，市政道路的规模、等级及质量标准均得到了较大提高。由于道路线性建设的特性，在市政道路建设过程中，不可避免地将面临湿陷性黄土、杂填土等软弱地基的处理。针对该类问题，强夯法是使用频率较高的施工技术之一，为我国交通事业的快速发展提供了保障。

一、强夯法对软基加固的基本原理

1.动力密实原理

该原理适用于地基土层中包含粗颗粒及多孔隙土层。一般通过重锤自由落体形成的重力势能来直接冲击土层，使土层中的颗粒彼此挤压，提高土层的紧密程度，从而达到提高土体强度的目的。此法选用的重锤重量必须严格控制在10t-14t之间，重锤提升高度一般为10m-14m，并结合工程的实际具体情况作出合理调整。

2.动力固结原理

此原理常适用于细微颗粒饱和土。土壤颗粒在巨大冲击下，原始结构遭到破坏，产生新的裂缝，进而排出水分，实现固结。动力固结有以下重要特点：一、土层的变化收缩。因细微颗粒不具有良好的透性，变形的概率不大，较普通软基施工技术，动力固结原理产生的重锤冲击力是瞬间作用于细微颗粒的，会出现细微颗粒短期变形的情况，从而在保持颗粒彼此距离不增大的同时，排出水分，土层收缩紧实；二、可在局部范围内将土层液化。软基土层在受到重锤冲击力作用后，土层中的细微颗粒易发生变形失水，孔隙间产生巨大压力。当冲击到一定程度后，孔隙压力与冲击力将处于一个平衡状态，其液化程度为最大值，细微颗粒间距达到最小，从而达到软基固化的目的。

3.动力置换原理

此原理包含桩式置换和整式置换两种。桩式置换是利用重锤的冲击力将适当数量的加固材料（如碎石）压入到软土层中，形成碎石桩，以保证作用土层的稳固。而整式置换则是将碎石整体挤入淤泥中，从而改变土层结构，达到提高土层强度的效果。

二、强夯法在地基处理中的优势

1.建设成本大幅下降，节能减排效果明显

常规的地基处理难免会使用水泥、钢筋等建筑材料，在施工时会产生扬尘、建筑垃圾等污染。相对而言，强夯法不消耗任何建筑材料，不仅节约了建设成本，还起到了节能减排的作用。在当前提倡减污降碳的社会背景下，强夯法具有更高的经济效益和环境效益。

2.建设工期大幅缩短，工程质量得以提升

相对于当前我国常用的注浆以及化学法而言，强夯法免去了建筑材料准备及注入环节，建设工期大幅缩短。特别是对粗颗粒非饱和土，其施工更加快捷。同时，经强夯处理后，地基承载力、压缩模量等质量参数得到明显提升，且一般实施后即可进入下步工序。

3.有效循环利用土地，实现耕地可持续发展

随着城市化进程的日益加快，我国耕地面积加剧减少。当工程建设面临淤泥及废料堆场等不利于场地时，强夯法因无需掺加任何建筑材料，可保证地基土的成分不发生变化，当处理地基上的建筑物使用期满后，无需经过特殊处理，即可恢复为耕地，实现土地循环利用^[1]。

4.有效处理工业废渣，解决当今环保痛点

近年来，我国工业高速发展，随之产生的工业废渣不仅占用土地，还存在污染环境的风险。因此，如何将工业废渣有效处理逐渐成为现代社会高度重视的问题^[2]。经研究，通过强夯技术，能有效将无害且使用性能相对稳定的工业废渣处理为地基材料，为有效处理工业废渣提供了全新的方法和途径。

三、强夯法的具体应用

1.工艺流程

①图纸复核，绘制夯点布置图。②确定机械设备数量及规格，对其各项性能进行检查，并进行必要的保养维护。③做好临时排水，清除场地表面杂物，填充整平坑洼地带。④通过试验段确定夯锤落距、夯击次数等施工参数。⑤测量场地高程，标记第一遍夯点位置。⑥夯机就位对中后，起吊、自动脱钩施夯，重复以完成一个夯点的夯击。⑦重复夯击，完成一遍夯实点夯击后，用推土机将夯坑整平，并测量场地高程。⑧在规定时间间隔后，按上述流程逐次完成全部夯击遍数。⑨低能量满夯，将场地表层松土夯实，并测量场地高程。

2.施工技术要点

一是在施工前，应查明场地内范围的地下管线位置及标高等，并采取必要的保护措施。二是夯锤上必须设置排气孔，以免产生“气垫效应”和“真空效应”。三是在施工时，采用由轻到重、少击多遍、逐渐加荷的原则。四是测量监测要贯穿施工全过程，施工参数要根据监测结果及时进行调整。特别是当夯实场所周围土壤出现严重的隆起情况时，要即刻停止施工，并适当调整施工参数。五是必须对夯锤提升速度进行有效控制，保证其均匀运行，避免出现大摆动捣实，导致夯点位置错误

^[4]。

四、具体案例分析

1.工程概况

云龙产业新城龙虎程一期新建工程南起云瑞路，北至产业二路,路线长约0.71km，规划红线宽度16-21m。

本项目K0+540～K0+743段为未压实人工填土，松填土高度达10米左右，为土石混填。道路左侧紧邻美好装配式基地，右幅为高填方边坡。该段为高填方软基处理，地下水位相对较低。周边民房均属征拆范围，强夯施工对当地居民影响较小。

2.处理方案

该段软基处理方式为挖除左幅多余土方，运至右幅填平，并对其采用强夯处理。地基处理范围为路堤坡脚外推3米之间的距离，采用点夯、满夯的次序进行，处理面积约6902㎡，夯点按正方形布置。

K0+540～K0+743段处理示意图

根据软弱层厚度采取不同的夯击能，厚度4米以下、5米、6米分别对应夯击能1000KN.m、2000KN.m、3000KN.m。

K0+540～K0+743段夯击点位图

结语：

总而言之，在当前工程建设软基处理方案中，强夯法因具备造价低、工期短等特点，得到了一定程度的应用。但其施工振动大、噪音大，限制了其使用范围。在未来的发展过程中，工程人员仍需不断地完善和优化，采取一系列更加科学有效的策略和手段来拓展其应用空间，推动我国市政道路工程的健康发展。

参考文献：

[1]张洮萌.市政道路软土路基强夯法施工技术研究[J].智能城市,2021,7(04):134-135.

[2]周石馨.强夯法施工技术在市政道路软土路基处理中的运用分析[J].科技创新与应用,2021,11(20):179-181.

[3]张雷.强夯法在市政道路施工中的运用分析[J].建材与装饰,2020(17):244-245.

[4]骆海权.强夯法在市政道路施工中的应用[J].建材与装饰,2018(43):277-278.

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