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摘要：市政道路软土路基处理方法有很多，包括换填土垫层法、强夯法、堆载预压法、加载预压排水固结法、深层搅拌法和粉煤灰碎石桩。本文主要阐述强夯法处理路基的关键施工技术以及效果检测并对其进行综合评价。
关键词：强夯法；市政道路；软基处理
中图分类号：TU997文献标识码： A 文章编号：
1市政道路软土路基处理方法
1.换填垫层法 换填垫层法就是通过人工或机械的方式将市政道路路基一定范围内的软土层予以挖除，并将性能质量符合要求的土、砂、石或石屑等材料进行回填，经压实后形成密实度更高、承载力更好的垫层。常用的换填方法有换填土、爆破挤淤法和抛石挤淤法等。 2.强夯法 强夯是将重锤从高处自由落下，对地基土进行多次的夯击，提高土的密实度，从而达到提高整体承载力、减少沉降的目的。此法对于非饱和、粗颗粒含量较高的土质有一定的处理效果，但对饱和度较高的粘性土以及淤泥和淤泥质土地基的处理效果较差。 3.堆载预压法 此法是在施工之前，用不小于设计荷载的荷载对软土路基进行预压，使其达到提前固结沉降的效果，以减小后期的沉降，若工后沉降满足要求，强度指标达到设计要求，便可进行市政道路路面的施工。 4.加载预压排水固结法 即先对软土路基进行加载，并通过一定的排水措施进行排水，如采用袋装砂井加上土工布加筋垫层共同形成排水通道，也可采用塑料排水带来排除路基软土中的地下水，使地基土固结，提高承载力，减少道路运营中的沉降。 5.深层搅拌法 采用水泥或其他材料作为固化剂，用搅拌机械将固化剂和深层软土强制搅拌，使其充分混合，并使得它们之间产生一系列的物理化学反应，最终成为具有一定强度的复合体，共同承担上部荷载作用。此法可用于处理淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高的粘性土软土路基。 6.粉煤灰碎石桩 粉煤灰碎石桩主要是利用粉煤灰或工矿渣同砂石一道掺入适量水泥，共同形成具有一定的强度、良好的和易性、流动性的胶凝体，并同桩周土形成具有较高强度的复合地基。
2强夯法的施工
强夯法是利用冲击能给地基土体冲击和振动，以提高地基强
度、降低地基压缩性，具有适用于各种土层、应用范围广、施工机
具简单、节省材料和施工周期短等优点。同时，强夯法加固地基对进一步提高土体强度和均匀性、降低压缩性、消除不均匀沉降、改善土体的物理力学性质和工程特性具有显著的效果。
其具体施工工艺为：
①清理并平整施工场地；②标出第一遍夯点位置，并测量场地高程；③起重机就位，使夯锤对准夯点位置；④测量夯前锤顶高程；⑤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，应及时将坑底整平；⑥重复步骤5，按设计规定的夯击次数及控制标准，完成一个夯点的夯击；⑦重复步骤3~6，完成第一遍全部夯点的夯击；⑧用推土机将夯坑修平，并测量场地高程；⑨在规定的时间间隔后，按上述步骤逐次完成全部夯击遍数，最后用低能量满夯，将场地表层松土夯实，并测量夯后场地高程。
3强夯法质量控制
3.1夯击点布置及间距
一般情况下，夯击点间距取决于基础布置、加固土层厚度和土质等条件。加固土层厚、土质差、透水性弱、含水率高的粘性土，夯点间距宜大，如果夯击点太密，相邻夯击点的加固效应将在浅处叠加而形成硬壳层，影响夯击能向深部传递；加固土层薄、透水性强、含水量低的砂质土间距宜小些，通常夯击点间距取夯锤直径的3倍，一般第一遍夯击点间距为5～9m，以后各遍夯击点可与第一遍相同，也可适当减小。对处理深度较深或单击夯击能较大的工程，第一遍夯击点间距宜适当增大。
3.2单点的夯击击数与夯击遍数
单点夯击数应按现场试夯得到的夯击次数和夯沉量关系曲线确定，且应同时满足以下条件：(1)最后两击的平均夯沉量不大于50mm，当单击夯击能量较大时应不大于100mm；(2)夯坑周围地面不应发生过大的隆起；(3)不因夯坑过深而发生起锤困难。每夯击点的夯击数一般为3~10击。
在施工中，夯击遍数和每夯击点的夯击数是相关的两个参数。监理工程师应根据土质情况，决定采用不同的夯击遍数。对于颗粒细、透水性弱、含水量高的土层，宜采用减少每遍的夯击击数，增加夯击遍数；而对于颗粒粗、透水性强、含水量低的土层，宜采取增加每遍的夯击数，减少夯击遍数。一般情况下，夯击遍数可采用2~3遍，最后再以低能量(如前几遍能量的1/4~1/5，锤击数为2~4击)满分一遍，以加固前几遍之间的松土和被振松的表土层。
为达到减少夯击遍数，还应根据地基土的性质适当加大每遍的夯击能，亦即增加每夯点的夯击次数或适当缩小夯点间距，以便在不同夯击遍数的情况下能获得相同的夯击效果。
3.3两遍间隔时间
两遍夯击之间应有一定的时间间隔，以利于土中超静孔隙水压力的消散，待地基土稳定后再夯下遍，一般两遍之间间隔1～4周。对渗透性较差的粘性土两遍间隔时间不少于3～4周；若无地下水或地下水在-5m以下，或为含水量较低的碎石类土、或透水性强的砂性土，可采取间隔1～2天、或在前一遍夯完后，将土推平，接着随即连续夯击，而不需要间歇。
4强夯检测
在强夯后约25d时进行加固质量检验,检测方法包括标贯试验、瑞利波检测和荷载试验等。贯标试验按30×30m布设测点,检测深度要超过加固深度(荷载试验为6 个点,瑞利波检测数量为点夯数量的2％,检测时与荷载试验作对比试验,对每一个对比的夯点要先作瑞利波试验而后再做荷载试验。
强夯施工控制要点
①在正式施工前作强夯试验,以校正各设计施工参数,考核施工设备的性能,为正式施工提供依据。试夯应有单点及小片试区,必须时应有不同夯击能的对比,以提供合理的选择。
②了解研究强夯设计意图,根据现场实际提出改进意见,使方案更趋完善合理。
③现场的施工机具:吊车、夯锤、自动脱钩装置及辅助施工的推土机、碾压机。
④夯实过程的记录和数据包括:每个夯击点的每击夯沉量、夯坑深度、开口大小、夯坑体积和填料量场地隆起、下沉记录;每遍夯后场地的夯沉量及填写料量记录;附近建筑物的变形量监测;满夯前根据设计基底标高,考虑夯沉预留量并整平场地,使满夯后接近设计标高。
⑤对每个夯点的最后一遍夯击及满夯,应控制最后2击的贯入度符合设计或试验要求值。
⑥在饱和软弱土地基上施工,应有一定厚度的砂砾石、矿渣等粗粒料垫层,以保护吊车的稳定。
⑦注意吊车、夯锤附近人员的安全,为防止飞石伤人,吊车驾驶室应加防护网,起锤后,人员应在10 m以外并戴安全帽,严禁在吊臂前站立。
⑧强夯过的场地需要作加固效果的评价,强夯检验在场地施工完成并经过时效后进行。
6 总结
1)强夯处理地基有效的提高了承载能力。
对于天然地基采用强夯处治后，地基承載能力将会成倍提高。对于黏性土，承载力可提高1~3 倍；对粉质砂土，承载力可提高4倍以上；对砂土及泥灰岩土，承载力可提高2~4 倍。
2) 强夯处理地基减少了不均匀沉降
通过一系列均匀的夯击及严格的施工控制，地基土体压缩性可降低2~10 倍，大大改善了地基的均匀性，能使施工加荷后的地基差异沉降值控制在规定限度以内，即在工程使用上可以忽略
不计地基的差异沉降。
3)缩短工期
经验表明，经强夯一遍，可使5 m~12 m厚的砂质冲击层产生瞬间沉降15 cm~50 cm；再夯一遍，又可产生瞬时沉降约为初始沉降的60%。这种强迫沉降的速度是一般其他方法所不能比拟的。每台设备加固地基的效率平均每天为300 m2~600 m2（根据土质及处治深度而异）。当强夯设备退场时，地基上各种路基工程和结构工程可立即开始，无须等待，因而较其他方法缩短工期。
关键词：强夯法；市政道路；软基处理
中图分类号：TU997文献标识码： A 文章编号：
1市政道路软土路基处理方法
1.换填垫层法 换填垫层法就是通过人工或机械的方式将市政道路路基一定范围内的软土层予以挖除，并将性能质量符合要求的土、砂、石或石屑等材料进行回填，经压实后形成密实度更高、承载力更好的垫层。常用的换填方法有换填土、爆破挤淤法和抛石挤淤法等。 2.强夯法 强夯是将重锤从高处自由落下，对地基土进行多次的夯击，提高土的密实度，从而达到提高整体承载力、减少沉降的目的。此法对于非饱和、粗颗粒含量较高的土质有一定的处理效果，但对饱和度较高的粘性土以及淤泥和淤泥质土地基的处理效果较差。 3.堆载预压法 此法是在施工之前，用不小于设计荷载的荷载对软土路基进行预压，使其达到提前固结沉降的效果，以减小后期的沉降，若工后沉降满足要求，强度指标达到设计要求，便可进行市政道路路面的施工。 4.加载预压排水固结法 即先对软土路基进行加载，并通过一定的排水措施进行排水，如采用袋装砂井加上土工布加筋垫层共同形成排水通道，也可采用塑料排水带来排除路基软土中的地下水，使地基土固结，提高承载力，减少道路运营中的沉降。 5.深层搅拌法 采用水泥或其他材料作为固化剂，用搅拌机械将固化剂和深层软土强制搅拌，使其充分混合，并使得它们之间产生一系列的物理化学反应，最终成为具有一定强度的复合体，共同承担上部荷载作用。此法可用于处理淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高的粘性土软土路基。 6.粉煤灰碎石桩 粉煤灰碎石桩主要是利用粉煤灰或工矿渣同砂石一道掺入适量水泥，共同形成具有一定的强度、良好的和易性、流动性的胶凝体，并同桩周土形成具有较高强度的复合地基。
2强夯法的施工
强夯法是利用冲击能给地基土体冲击和振动，以提高地基强
度、降低地基压缩性，具有适用于各种土层、应用范围广、施工机
具简单、节省材料和施工周期短等优点。同时，强夯法加固地基对进一步提高土体强度和均匀性、降低压缩性、消除不均匀沉降、改善土体的物理力学性质和工程特性具有显著的效果。
其具体施工工艺为：
①清理并平整施工场地；②标出第一遍夯点位置，并测量场地高程；③起重机就位，使夯锤对准夯点位置；④测量夯前锤顶高程；⑤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，应及时将坑底整平；⑥重复步骤5，按设计规定的夯击次数及控制标准，完成一个夯点的夯击；⑦重复步骤3~6，完成第一遍全部夯点的夯击；⑧用推土机将夯坑修平，并测量场地高程；⑨在规定的时间间隔后，按上述步骤逐次完成全部夯击遍数，最后用低能量满夯，将场地表层松土夯实，并测量夯后场地高程。
3强夯法质量控制
3.1夯击点布置及间距
一般情况下，夯击点间距取决于基础布置、加固土层厚度和土质等条件。加固土层厚、土质差、透水性弱、含水率高的粘性土，夯点间距宜大，如果夯击点太密，相邻夯击点的加固效应将在浅处叠加而形成硬壳层，影响夯击能向深部传递；加固土层薄、透水性强、含水量低的砂质土间距宜小些，通常夯击点间距取夯锤直径的3倍，一般第一遍夯击点间距为5～9m，以后各遍夯击点可与第一遍相同，也可适当减小。对处理深度较深或单击夯击能较大的工程，第一遍夯击点间距宜适当增大。
3.2单点的夯击击数与夯击遍数
单点夯击数应按现场试夯得到的夯击次数和夯沉量关系曲线确定，且应同时满足以下条件：(1)最后两击的平均夯沉量不大于50mm，当单击夯击能量较大时应不大于100mm；(2)夯坑周围地面不应发生过大的隆起；(3)不因夯坑过深而发生起锤困难。每夯击点的夯击数一般为3~10击。
在施工中，夯击遍数和每夯击点的夯击数是相关的两个参数。监理工程师应根据土质情况，决定采用不同的夯击遍数。对于颗粒细、透水性弱、含水量高的土层，宜采用减少每遍的夯击击数，增加夯击遍数；而对于颗粒粗、透水性强、含水量低的土层，宜采取增加每遍的夯击数，减少夯击遍数。一般情况下，夯击遍数可采用2~3遍，最后再以低能量(如前几遍能量的1/4~1/5，锤击数为2~4击)满分一遍，以加固前几遍之间的松土和被振松的表土层。
为达到减少夯击遍数，还应根据地基土的性质适当加大每遍的夯击能，亦即增加每夯点的夯击次数或适当缩小夯点间距，以便在不同夯击遍数的情况下能获得相同的夯击效果。
3.3两遍间隔时间
两遍夯击之间应有一定的时间间隔，以利于土中超静孔隙水压力的消散，待地基土稳定后再夯下遍，一般两遍之间间隔1～4周。对渗透性较差的粘性土两遍间隔时间不少于3～4周；若无地下水或地下水在-5m以下，或为含水量较低的碎石类土、或透水性强的砂性土，可采取间隔1～2天、或在前一遍夯完后，将土推平，接着随即连续夯击，而不需要间歇。
4强夯检测
在强夯后约25d时进行加固质量检验,检测方法包括标贯试验、瑞利波检测和荷载试验等。贯标试验按30×30m布设测点,检测深度要超过加固深度(荷载试验为6 个点,瑞利波检测数量为点夯数量的2％,检测时与荷载试验作对比试验,对每一个对比的夯点要先作瑞利波试验而后再做荷载试验。
强夯施工控制要点
①在正式施工前作强夯试验,以校正各设计施工参数,考核施工设备的性能,为正式施工提供依据。试夯应有单点及小片试区,必须时应有不同夯击能的对比,以提供合理的选择。
②了解研究强夯设计意图,根据现场实际提出改进意见,使方案更趋完善合理。
③现场的施工机具:吊车、夯锤、自动脱钩装置及辅助施工的推土机、碾压机。
④夯实过程的记录和数据包括:每个夯击点的每击夯沉量、夯坑深度、开口大小、夯坑体积和填料量场地隆起、下沉记录;每遍夯后场地的夯沉量及填写料量记录;附近建筑物的变形量监测;满夯前根据设计基底标高,考虑夯沉预留量并整平场地,使满夯后接近设计标高。
⑤对每个夯点的最后一遍夯击及满夯,应控制最后2击的贯入度符合设计或试验要求值。
⑥在饱和软弱土地基上施工,应有一定厚度的砂砾石、矿渣等粗粒料垫层,以保护吊车的稳定。
⑦注意吊车、夯锤附近人员的安全,为防止飞石伤人,吊车驾驶室应加防护网,起锤后,人员应在10 m以外并戴安全帽,严禁在吊臂前站立。
⑧强夯过的场地需要作加固效果的评价,强夯检验在场地施工完成并经过时效后进行。
6 总结
1)强夯处理地基有效的提高了承载能力。
对于天然地基采用强夯处治后，地基承載能力将会成倍提高。对于黏性土，承载力可提高1~3 倍；对粉质砂土，承载力可提高4倍以上；对砂土及泥灰岩土，承载力可提高2~4 倍。
2) 强夯处理地基减少了不均匀沉降
通过一系列均匀的夯击及严格的施工控制，地基土体压缩性可降低2~10 倍，大大改善了地基的均匀性，能使施工加荷后的地基差异沉降值控制在规定限度以内，即在工程使用上可以忽略
不计地基的差异沉降。
3)缩短工期
经验表明，经强夯一遍，可使5 m~12 m厚的砂质冲击层产生瞬间沉降15 cm~50 cm；再夯一遍，又可产生瞬时沉降约为初始沉降的60%。这种强迫沉降的速度是一般其他方法所不能比拟的。每台设备加固地基的效率平均每天为300 m2~600 m2（根据土质及处治深度而异）。当强夯设备退场时，地基上各种路基工程和结构工程可立即开始，无须等待，因而较其他方法缩短工期。