强夯在水电深谷高填道路工程基底处理中的应用

强夯在水电深谷高填道路工程基底处理中的应用

何明超雷武

陕西建安工程监理有限公司陕西西安710001

摘要：泾河东庄水利枢纽工程进场道路部分路堤为深谷高填，地区地貌为典型的是两山夹一沟“V”形地形，通过采用对其予以强夯处理的方案，施工简单，工期短，造价不高，取得了较好的效果，为今后类似工程提供了一定的借鉴。

关键词：深谷路堤强夯处理

1工程概况

泾河东庄水利枢纽工程进场道路第三标起点K4+500接右岸明线段K4+500，终点至下游进场泾河大桥右岸桥头引道K7+510，,全长3.007公里。该工程属水电三级公路新建项目，石渣填方路堤，由于高壑深涧、层峦叠翠，有6条深沟，施工人员、机械无法从顶部到达沟底进行施工作业。路基填筑中心最大填筑高度为60.97m，填筑上口长度80m，下口约20m，是两山夹一沟“V”形地形。采用夯锤强夯加固处理,然后对路基分层填筑碾压密实,保证路基施工质量。

2强夯施工参数确定

强夯施工参数根据本工程场地的地质条件和具体工程要求来确定。强夯施工前，在K6+570—K6+670现场选取长度不小于50m的片区试夯，路基设计宽度为19.5，以确定相应的施工参数。主要参数有：单点夯击能、夯击遍数、夯击间隔时间、夯点布置及夯距夯锤起吊高度。

2.1单点夯击能：设计要求主夯与副夯采用1500KN.m。

2.2夯击次数：按现场试夯得到的夯击次数和夯沉量关系曲线确定，且同时满足下列条件：最后两击的平均夯沉量不大于50mm；夯坑周围地面不应发生过大的隆起；不因夯坑过深而发生起锤困难。

第一遍：主夯，按规定间距，正方形布置；第二遍：副夯，在各主夯点位中间穿插进行；第三遍：满夯，采用夯点彼此搭接1/4连续夯击。

2.3夯击间隔时间：对碎石土，由于其透水性能好，夯击时孔隙压力消散快，可连续夯击。对粘性土，需间隔2周左右才能连续夯击。

2.4夯点布置及夯距：根据设计图纸，夯击点按方形布置。第一遍的夯点间距要大，使得深层土得到加固，然后中间补插夯点。设计夯点间距为3m。

2.5夯锤高度计算：

由于本工程缺少参考资料，强夯的有效加固深度参照中华人民共和国行业标准执行，即《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）P24页执行。查表可知：设计单击夯击能为1500KN.m时，表面为填石土层，有效加固深度取5m计算。

有效加固深度估算值公式：H≈√M*h式中：H---有效加固深度（m）

M---夯锤重（t）h---落距（m）同时采用经验修正系数初步得出有效加固深度为5.0-6.0m。（有效加固深度从起夯面算起）以上参数在实际施工中应结合设计图纸和试夯情况作适当调整以满足工程所需。

2.6夯击次数

强夯施工每一遍内各个夯点的夯击次数，按现场试夯得到的夯击次数与夯沉量关系曲线确定，并同时满足：单击夯击能为1500kN•m，最后两击的平均夯沉量不大于3㎝（《泾河东庄水利枢纽工程进场道路(第III标段)》施工图设计文件图号DZS-V923-3-5-02）；夯坑周围地面不发生过大的隆起；不因夯坑过深而使起锤困难这三个条件。每个夯击点安排专人检查和记录击数，保证强夯质量。

3施工具体方案

3.1工艺流程

强夯施工工艺流程如下：

3.2场地平整：清除表层土，进行表面松散土层碾压，修筑机械设备进出道路，排除地表水，施工区周边作排水沟以确保场地排水通畅防止积水。现场积水已排除，满足机械行走作业要求，

3.2施工放样

首先进行试验段中桩及边桩放样，定出控制轴线、强夯场地边线，边线洒上白灰，并在不受强夯影响地点，设置若干个水准基点。对原地面进行测量，记录整理所有测量数据。清表后先对基底进行强夯，并记录相应数据。

3.3强夯

强夯施工采用25t以上带有自动脱钩装置的履带式起重机设备。在臂杆端部设置辅助门架，防止落锤时机架倾覆。夯锤锤重及夯锤底面面积根据设计文件要求的单击夯击能1500kN•m确定。夯锤底面采用圆形，锤底面积为3㎡，夯锤中对称设置若干个上下贯通的气孔。自动脱钩采用开钩法开钩。

夯击采用正方形布置，夯击间距为3.0×3.0米，分3遍交叉施工。夯击点布置与夯击点位置根据基底平面形状，采用梅花形布置。

第一遍夯击：清理并平整施工场地，标出第一遍夯点位置，并测量场地高程；起重机就位，使夯锤对准夯点位置；测量夯前锤顶高程；将夯锤起吊到预定高度，待夯锤脱钩自由下落后，放下吊钩，测量锤顶高程，若发现因坑底倾斜而造成夯锤歪斜时，及时将坑底整平。按设计规定的夯击次数及控制标准，完成一个夯点的夯击，重复夯击步骤，完成第一遍全部夯点的夯击（设专人进行全程记录）。

第二遍夯击：在第一遍强夯完成后，用TSY220推土机将场地推平后进行测量布置夯击点位置及水准测量高程，第二次按设计选用已夯点间隙中间，依次补点夯击为第二遍，以下各遍均按设计在中间补点，最后一遍锤印彼此搭接，表面平整。在规定的时间间隔后，按上述步骤逐次完成全部夯击遍数，最后用低落锤多次夯击，锤印搭接不小于1/4夯锤的直径。将场地全部夯实，并测量夯后压实层高程。

3.4质量验收

（1）填筑材料及强夯处理范围路堤填筑材料石料的最大粒径：上路堤≤25㎝，下路堤≤30㎝《泾河东庄水利枢纽工程进场道路(第III标段)》施工图设计文件图号DZS-V923-3-5-02）。

（2）夯击次数确定

强夯施工每一遍内各个夯点的夯击次数，按现场试夯得到的夯击次数与夯沉量关系曲线确定，并同时满足：单击夯击能为1500kN•m，最后两击的平均夯沉量不大于3㎝（《泾河东庄水利枢纽工程进场道路(第III标段)》施工图设计文件图号DZS-V923-3-5-02）；夯坑周围地面不发生过大的隆起；不因夯坑过深而使起锤困难这三个条件。每个夯击点安排专人检查和记录击数，保证强夯质量。

3.5施工注意事项

⑴施工前对夯锤的重量、尺寸、强夯机的机械性能等进行严格的检验，并进行记录。⑵对夯点放线进行严格的复核，其偏差应小于5cm。⑶严格按照施工设计图的次序进行强夯，不得漏夯、偏夯。强夯机就位后测量夯前锤顶高程，并做好记录。⑷对每一夯点的夯击能、夯击次数、每次夯击的沉降量进行详细的记录。⑸对达不到要求的夯点，满夯前进行补夯，如场地填筑石渣深厚、每一遍夯实后采用TSY220推土机进行现场整平，压路机随后碾平，并检测碾压效果。⑹为防止夯坑内的积水影响施工质量，要求当天推平并及时碾压各夯点。

4.结束语

在水利水电工程靠近河谷地段，进场道路施工中不可避免将遇到高填方深谷路堤工程，通过采用强夯工程措施对其处理将改善填方基底的物理力学指标，有效地减少了工后沉降，对类似工程有较好的借鉴作用在大体积范围内、地下水位较低的道路杂填土填方区中，也可以减少到别处借土回填所造成的自然环境的破坏，又可以为工程节省投资。

参考文献

[1]《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012）.

[2]《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009年版）.

[3]《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）.