强夯加固技术在湿陷性黄土路基处理中的应用

陈志伟

兰州新区城建工程有限公司甘肃兰州730000

摘要：在道路建设的实际经验中，湿陷性黄土对道路路基造成的影响非常明显，严重影响了道路的质量，缩短了道路的使用寿命，并且在道路的使用过程中存在着非常严重的安全隐患。经过长年的工作经验积累，强夯法对湿陷性黄土路基的治理效果较好，可以改善路基质量，延长道路的使用寿命。所以，对湿陷性黄土路基强夯法的施工工艺进行研究，对于我国湿陷性黄土地区的道路建设具有非常重要的意义。本文探讨了强夯加固技术在湿陷性黄土路基处理中的应用。

关键词：强夯加固技术；湿陷性黄土路基处理；应用

用强夯法处理湿陷性黄土路基的施工工艺的特点是操作简单、易学、易懂、易会、设备价格低廉等。这些优点足以让强夯法在建筑过程中得到大力推广,强夯法也是最常用的加固方法。在对黄土路基的施工建设中,用到强夯法的频率非常高。

1湿陷性黄土的特征

1.1湿陷性。当黄土受到自然地表水的侵蚀时，黄土中的易溶盐类溶解，会破坏颗粒间的胶合作用力，从而导致土粒悬浮于水中。当再次沉积时，土粒碰到已沉积的土粒，因两者之间的相互引力大于其重力，土粒会在最初的位置上停留，不再出现下沉现象，从而形成蜂窝状结构，这为水的进一步侵蚀提供了条件，空隙间通过连通和扩展，会导致大孔隙和陷穴的出现。经过外荷载作用，会破坏土体结构，这样会造成大量、剧烈变形现象的发生，大大降低了土体结构的强度，从而产生湿陷性。

1.2直立性。湿陷性黄土在天然含水量的状态下具有强度高和压缩性小的特征，可以将垂直边支撑起，天然陡壁多呈近90°的边坡。因此，湿陷性黄土具有直立性的特征。

1.3膨缩性。当湿陷性黄土遇到水时，会产生膨胀现象，而干燥后会产生收缩现象，通过多次反复作用，会导致裂纹的形成，然后剥落，这样会对地基的稳定性产生严重地影响。

2工程概况

本文工程位于《中国湿陷性黄土工程地质分区略图》甘肃省中部，拟修建道路地基范围内的素填土层和马兰黄土层存在湿陷性，自重湿陷带分布深度4.00～21.50m，湿陷带分布深度4.00～21.50m，湿陷性系数δs为0.000～0.132，自重湿陷性系数δzs为0.000～0.105。计算总湿陷量20.11～190.05cm，自重湿陷量7.81～176.45cm，湿陷等级为Ⅱ级自重湿陷～Ⅳ级自重湿陷，以Ⅳ级自重湿陷为主。依据施工现场土质勘察结果的分析，结合同等条件下的工程项目实践经验，在该工程地基处理中，需应用强夯法地基施工处理技术进行具体操作。基于此，本文就强夯法加固技术在湿陷性黄土路基处理中的实践应用进行了具体分析。

3强夯加固技术在湿陷性黄土路基处理中的应用

3.1施工前的调查和准备

（1）施工前的调查：强夯法利用的是重力势能的原理，在向下击打时会产生很大的冲击力，在施工之前应该对路基周围的情况进行调查，如果地下埋有管道，应该根据夯锤的重力势能以及管道埋的深度进行分析测试，确保在施工的过程中不会对地下管道造成损坏。其次，由于夯锤的重力较大，在施工时会产生巨大的声响，所以在施工前要做好隔音和减震的措施，并且还应该与附近的居民进行沟通，避免影响到附近居民的日常生活。此外，对路基附近的地质条件也应该进行详细的分析，避免由于强烈的冲击力造成的地质灾害。（2）施工前的准备：首先，在施工之前应该将相关的机械设备以及人员进行合理地安排，机械设备在使用前应该进行细致地检查，并且还要制定出一套具体的施工方案，确保施工顺利进行。其次，要将已经腐坏的土壤全部挖除并铺平路面，要保持整个路面的干燥度。此外，为了避免路面在施工过程中受到雨水的影响，应该在路面两旁修建排水沟，确保路面没有积水。

3.2强夯技术参数确定

强夯技术参数主要包括夯锤的直径和重量、夯击次数、夯击位置和夯击频率。在夯击过程中，夯锤的直径和重量直接关系到夯击的效果，直径和重量越大的夯锤对路面产生的冲击力越大，就能更好地将路基压紧。其次，夯击次数是由路基土壤的特性进行确定，土壤结构较松散时需要进行多次夯击，一般情况下为6～10次。此外，夯击位置的确定主要包括夯击点的位置和点间距，一般情况下路基的厚度达到2.5m时应该选择2m的点间距，厚度达到4m时应该选择3.3m左右的点间距。另外，放慢夯击的频率是为了消除土壤中的静水压力，并且在一次夯击完成之后，要将路基整平再进行操作。

3.3土层处理含水量控制

施工前，根据10x10m方格网点在施工段对开夯面下方土层处理厚度内土的含水量进行测量。严格按照设计要求及相关施工规范规定确定湿陷性黄土含水量，如与要求不符，需选取注水湿润或减小湿度进行处理。如施工现场土层处理厚度为H，8%以内为其含水量，地基需选用强夯法进行施工。此时可根据1x1m方格网点进行施工。要求将布孔方式设置到方格中心，进行钻孔施工，要求将一定量的水注入孔内湿润土体，通常选取直径为50到70mm的洛阳铲进行注水孔成孔作业。如施工段部分位置土层具有较大含水量时，即饱和度在80%以上的情况下，需将排水竖井设置到土层处理厚度内，如竖向塑料排水带、砂井等，为夯击施工时，快速排除土孔隙水提供便利，同时还可以起到减小土孔隙水压力的功效。

3.4试夯

不良地基选取强夯法进行处理时，需严格遵循施工图纸，在施工场地完成整平作业后，进行试夯作业。选取具有代表性的地质作为试夯区，要求面积控制在20x20m以上。以此对机械设备、夯击能能否符合施工设计要求进行检测，并进行强夯施工工艺的确定。一般以梅花型布设夯点，4m为相邻两点之间的距离，本工程以3000KN.M作为夯击能。

3.5强夯施工

根据施工现场实际情况，需分2遍强夯施工，分别为点夯、普夯，要求在4x8m之间控制第一、二遍夯点间距，布设形状以正方形为准，完成点夯作业后，应适当平整下相应施工场地，随后进行下阶段夯实作业。通过振动压路机进行碾压、整平施工，保证地基处理效果满足施工规定。

根据施工规定，必须将第一遍夯点位置准确放出，并严格遵循设计要求，进行落锤有效高度的确定。待强夯机械就位后，应保证夯锤与夯点位置对准。向预定高度吊起夯锤，当夯锤脱钩后，向地面夯入，随后对夯锤顶标高进行准确测量，并将第一击夯沉量准确计算出来。除此之外，还需进行夯前锤顶标高、场地标高的测量，随后完成记录工作。向预定高度自由落下夯锤，待向地面夯入后，需及时将第一击夯沉量计算出来。完成满夯作业后，需及时做好整平施工，且对标高进行测量，最终选取振动压路机进行碾压作业。

总之，强夯法是解决湿陷性黄土地基处理问题的有效方法，可以改善施工中黄土因受水浸湿而产生的湿陷事故。在施工中利用强夯法，可以有效避免工程竣工后出现大量变形甚至病害现象。强夯法的施工工艺简单，大大地缩短了工期，在保证质量的同时还能降低成本。

参考文献

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[3]刘浩.强夯法处理湿陷性黄土地基的应用研究[J].四川建材.2018(11).