市政道路工程软土路基强夯施工技术浅析

市政道路工程软土路基强夯施工技术浅析

夏文

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摘要：社会经济的飞速发展，使得交通运输行业步入了一个新的阶段，与此同时，随着人民生活水平不断提升，人们对于道路工程施工质量开始有了更多的需求。路基对道路工程施工质量有着重要影响，市政道路工程一旦遇到软土地基，如果不能进行有效处理，将严重地威胁整个道路的建设质量，甚至会在市政道路的使用过程中埋下安全隐患。为了可以促进市政道路软土地基的建设质量的提高，比如要对软基进行处理。强夯法是市政道路工程中，应用最为广泛的施工技术之一，在软基处理方面有积极作用。本文主要对强夯法施工技术的应用进行了简单分析，为进一步完善软土路基治理，确保市政道路安全和稳固奠定良好基础。

关键词：强夯法；施工技术；市政道路；软基处理；应用侧率

1软土路基的主要特征

软土路基是由软土构成的道路路基，具有抗剪强度低、压缩性高、孔隙大等特征，它的土层多为淤泥质土、杂填土、松软土等。在软土地基上修建市政道路时需要考虑多种因素来确保行车安全和稳定，其中最为重要的就是要保证软基处理质量。①软土中有机杂质含量较高，致使软土路基的抗剪强度偏低，将对于排水固结的条件、路基的加荷速度有一定的影响。由于软土地基内存在着众多软弱颗粒和裂隙，使得软土内部含水量比较多，因此极易发生湿陷现象。②软土土壤的孔隙大，含水分较多，导致其本身承重能力较弱，压缩性较大，稳定性较差。需要采取合理措施提高软土地基承载力和抗渗性能，避免市政道路路面开裂或坍塌。③软土路基渗透水能力差，市政道路的建设过程中，路基排水受到了严重的影响，易发生较明显的路基沉降。同时软土地基上进行公路工程施工时，如果没有采取有效措施防止路面塌陷现象发生，将会给人们生活带来极大不便，甚至还会威胁到行车人员生命安全。④因为软土会受到原始状态下市政道路建设的干扰，它原来结构强度明显下降，受外界震动的影响之后，软土易发生侧向滑动和侧面挤出、整体沉降等现象。

2强夯法的定义及特点

强夯法施工工艺是利用重锤在一定高度上自由下落的势能来完成，道路基础土方夯实作业，可有效增强软土路基承载能力。强夯法是机械加固措施之一，又叫动力固结法，在实际作业过程中，多采用起吊设备，使100~250kN（10～25t）的重锤上升到10m或更高，接着重锤自由落体，用重锤自由落体冲击力压实土壤。强夯法主要用于软土、砂性土、黏性土的加固，应用时对周围环境影响不大，多用在建筑密度大地区。

强夯法施工工艺涉及的施工机具均比较简单、方便，而最后得到的软土路基加固结果也更加显著，能满足各种施工环境的需求。在公路工程施工建设过程当中，强夯法施工技术具有十分明显的优势和特点，其对于软土地基有着较强的适用性。并且强夯法缩短了工期、工程成本低，在各种新技术、新工艺的推动下，加上新材料逐渐推出，强夯法施工技术已经不仅应用于砂性土、碎石土类型的路基，还广泛用于其他类型的不良土质路基处理中，如沙土、黏性土、杂填土、湿陷黄土等类型的软土路基处理工作。

3市政道路工程软土路基强夯法施工技术的应用

3.1软土路基施工设备选择

根据市政道路工程项目施工要求，合理选择施工设备（见图1）。对于市政公路路基工程来说，为了提高其整体质量和稳定性，在夯锤的选用上，尽量选择圆形弧度夯锤，夯锤底部区域应按夯锤重量和重心高低来选取。一般情况下，选择钢铁材料作为施工夯实锤材料，其中心低、冲击力小等优点。施工时几乎没有坍塌的问题，不影响整体的施工进度及施工质量。另外，在确定夯锤位置时，应结合施工现场地形地貌来决定是否需要采用不同直径的夯实锤，以保证能够满足工程要求。除此，夯锤大小的选取应考虑对地面的冲击，对土质较细部施工地区，可以结合实际需要，选用总体质量较低的夯锤；对于土质较厚的地区，可以采用质量大的夯锤进行作业。对于建设量大的项目，也可以选择使用夯实机进行施工。为了保证地基处理效果和施工进度，应尽量选用液压夯实机及配套设备。从软土路基建设特点出发，选用液压式夯实机，它的规格可选的额定功率是36kW；工作气压为11.7MPa（1700psi）。该规格液压式夯实机可以胜任大型和中型施工设备所不能胜任的工作，不但能应用在砂、砾石、三合土等施工材料中，亦可用于沥青砂石等、混凝土的夯实工作，更有助于平整处理。此外，它还具有压实效率高、操作简便、使用安全等优点。目前，这种夯实机在公路、市政道路、电信、煤气等行业施工中，积累了丰富的经验。

图1基于强夯法的软土路基施工设备

3.2市政道路软土路基施工参数测量

施工设备选型和施工前应做的各项准备完成之后，还要对夯压力和夯击点之间的关系进行研究，设置好施工时所涉及的参数。设置参数之前，有必要根据软土路基的实际状况，安排夯击点，以此来保证夯击过程中不存在施工区域超过市政道路施工区域等情况。同时还要保证所确定的夯击点能够满足市政道路工程要求，避免影响到后续施工进度。由于大部分市政道路工程施工的工程量较大，为了保证夯击点能够有效地作用于软土地基之上，还应通过科学方式来确定强夯次数。一般夯击距离应设在4～8m，主夯击点布置可以布置成边长均等的矩形结构，把夯击的次数限制在2~10遍之内，按实际夯实度设置夯击次数。强夯是通过一定数量的重锤和锤头来提高土体强度的一种方法。每次夯击时，夯能要控制在1000~2500kN·m。为了保证强夯能够充分压实软土地基，在夯实过程中必须采用振动碾压法，并确保其锤重达到要求。当按以上参数设定时，在夯实处理结束时，需确定强夯地基施工偏差。通过现场试验，确定测量方案并制定相应的测量方法。确定内容主要有夯击点中心位置、夯击后整平标高。通过测量得到每一夯锤所需锤击数，并以此计算出整个加固区地面平均压实度，进而判断强夯地基的整体质量状况。其中夯击点中心部位容许偏差150mm，测定中采取抽查法进行，用经纬仪或者拉线在纵向、横向上完成测量。针对夯后整平标高的测定，其允许偏差在-50～+20mm范围内，利用水准仪在100

区域内对每个10m方格网完成一次测定。通过以上方法，可以快速有效地测定出夯沉桩现场整平高程值。从测定结果偏差来看，调节施工参数，并且在施工过程中，严格执行施工参数，从而保证施工质量。

3.3确定施工操作步骤及强夯质量控制

对软土路基市政道路施工参数进行确定之后，针对强夯施工区填料性质，选用适宜填料，进行点夯施工：沿着软土路基的两边对称点进行夯实，其中，第一遍主要是完成施工场地整平，第二遍主要是完成对夯实区域的进一步加固。在实际开展过程中需要注意，第一遍点夯与第二遍点夯施工时，不能留有间歇时间。

具体建设步骤如下:①完成建设区域土地清理，平整土地，以及确定施工场地高程等；在测量好地基标高后，按照设计图纸要求布置好各建筑物及构筑物之间的距离，根据工程实际情况确定基础深度，然后选择合适的桩号，桩体材料。②确定和标注首个待夯实施工点，在夯点处用石灰等进行标记。③用夯锤或者液压夯实机夯实，使夯实点与路基施工点对齐。④对夯锤顶点标高进行测定。⑤采用将夯锤吊起并用自由下落的方式施工。施工中如果发生夯锤歪斜，需将坑底平整后再夯。重复以上步骤，当满足所需夯实点击数及收锤标准，完成强夯施工。

为达到有效的施工质量控制，强夯的质量也需得到合理控制，强夯施工之前，需确定夯锤重量及下落距离，保证它满足参数设定的要求，才能开工建设。在这个进程中，检查有无漏夯，进行补夯工作，施工参数或者程序按照实际要求进行调整，从而保证最后的施工效果达到预期要求。收锤阶段要求两击时平均夯实沉降量不得大于50mm,如个别施工点有达不到要求，然后需持续夯击施工，直至两击的平均夯实沉降量在50mm以下，完成软土路基强夯施工。

4. 实例应用效果分析

在完成对施工技术的理论设计后，为了验证这一施工技术在实际应用中的效果，选择以某地区在软土路基上建设市政道路为例。已知该市政道路全长约为5km，道路宽度为50m，采用四块板作为其整体结构。对该市政道路的原有四车道结构进行优化，并根据市政区域内交通需要，改为六车道结构。设计道路上最高车速限制为60km/h，在两侧各设置一条辅道，设计车速为30km/h。根据该市政道路特点，对其施工设备进行选择，并确定该道路的施工参数以及具体施工步骤，然后完成所有施工操作。为了验证该施工技术的应用效果，将施工区域随机划分为五块，分别在每一块区域上选取一个测点，对测点的沉降量和裂缝的产生情况进行记录，为了方便论述，针对五个测点编号，分别为#001、#002、#003、#004和#005。

根据上述公式计算得出各个测点的沉降量，测量结果见表1。

表1各测点的沉降量测量结果

从表1看出，按照上述设计的施工技术完成该项目，各个测点上的沉降量均未超过1.0mm，并且在测点#001、#003、#005上均没有出现裂缝问题，而在测点#002和测点#004上仅产生了一条裂缝，并且裂缝的长度均在1.0mm左右。实践证明，该技术在实际应用中能够实现对软土路基沉降量和裂缝的有效控制。

结语：

综上所述，软土路基对于市政道路工程的施工具有很大的影响，需根据工程现场的实际情况加以分析，避免发生路基失稳、过量沉陷和其他潜在问题。为此，在市政工程建设过程中应重视软土地基处理方法的选择与运用，避免因处理不当导致路面变形严重甚至坍塌事故发生。强夯法施工技术在软土路基加固中效果较显著，利用强夯冲击，排除软土路基所含水分，增强路基强度，使之达到市政道路工程建设的规范要求。因此，在软土地基上建设城市道路时，应合理选择强夯法施工方案，并严格按照规范操作，以保证整个工程施工质量和效果。所以，有必要对强夯法的运用进行深入的研究，在建设期间要搞好，保证其最终应用效果，为各项市政道路工程的建设打下良好的基础。

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