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摘要：在上覆土层自重应力作用下，或者在自重应力和附加应力共同作用下，因浸水后土的结构破坏而发生显著附加变形的黄土被称为湿陷性黄土。强重夯施工是将一定重量的重锤以一定的落距给地基以冲击和振动对地基施加强大的冲击力从而达到提高地基土的强度，降低压缩变形，改善振动液化，消除黄土的湿陷性。本文通过工程实例，说明强夯可快速有效的加固土体，增加路基的稳定性。
关键词：强重夯；湿陷性黄土；路基；加固；稳定
中图分类号：U416.1文献标志码：A
1 引言
湿陷性黄土广泛分布于我国东北、西北、华中和华东部分地区，其在一定的压力下，下沉稳定后，受水浸湿，土结构迅速破坏，并产生显著附加下沉，在湿陷性黄土地基上进行工程建设时，必须考虑因地基湿陷引起附加沉降对工程可能造成的危害，选择适宜的地基处理方法，避免或消除地基的湿陷或因少量湿陷所造成的危害。常用的地基处理方法有：土或灰土垫层、土桩或灰土桩、强夯法、重锤夯实法、桩基础、预浸水法等，强夯法以其处理地基施工简便、速度快、效果好、造价低等优点，在全国湿陷性黄土地区得到广泛应用和推广。
2 工程实例
2.1 工程地质情况
大呼高速公路第四合同段沿线黄土丘陵区均有分布湿陷性黄土，颜色一般为浅黄色、灰黄色亚粘土、亚粘土，其结构较为疏松，具虫孔状或针孔状孔隙，含钙质结核，垂直节理发育，沟谷两侧分布较厚一般3-6米，局部地段10米以上，其他地段分布较薄一般0-2米，属Ⅰ-Ⅱ级非自重湿陷性黄土。
2.2 设计参数与施工工艺
强夯施工前必需进行现场夯实试验，并依据试验确定具体的施工参数，得出最佳的施工技术参数和施工工艺。
(1) 设计参数
夯锤质量：11T，夯锤面积：3.0 m²，主、副夯落距：9.1米，满夯落距4.6米。采用等边梅花形布点，夯点间距3.1m。设计采用3 遍夯击：先采用设计1000KN·m夯击能2 遍点夯，最后再以500 KN·m夯击能进行一遍重夯；点夯采用跳夯，在各主夯点中间穿插进行，第三遍采用满夯，满夯时彼此搭接1/2夯锤直径，各夯点严格按夯点布置图所示进行夯实。强夯布点见图1。
点夯夯点分布
满夯夯点分布
第一遍第二遍 满夯搭接示意图
图1 强夯夯点布置图
(2) 单点夯击次数控制标准
按设计要求, 主夯不少于4击，副夯不少于5击，满夯3-4击，并以最后一击沉量不超过50mm（满夯20mm）且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作为终锤控制标准。夯击遍数以不出现“翻浆”或“橡皮土”为宜。由路基施工现场实测数据作下图，由图知，第一遍和第二遍点夯为5-6击，满夯为3-4击。
图2 夯沉量与夯击击数关系线图
(3) 施工工艺
1） 測量放线
先根据需要夯击的段落及宽度范围，画出夯点布置图，然后根据布置图和控制点坐标放出夯点点位，用石灰做标记。为了防止夯点偏位，可在夯击区外设置临时龙门桩以便补点时检查夯点，放线完毕后认真对照图纸复检一遍，做到准确无误。夯坑允许误差不超过5cm。要求每夯一遍，放一遍夯点。
2） 夯架拼装
强夯机采用履带吊车，配相应无缝钢管门架、自动脱钩器进行施工。门架起增大机械设备的起重能力和提升高度作用，同时防止落锤时臂杆回弹。在现场逐一拼装，并确保拼装牢固。
3 ）夯击步骤
① 清理并平整施工现场；
② 标出第一遍夯点位置，并测量场地高程；
③ 吊车就位，使夯锤对准夯点；
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，若发现因坑底段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，
并做好夯击记录。
⑦ 重复步骤③至⑥，完成第一遍夯点的夯击；
⑧ 用推土机将填料推入夯坑，平整场地，并测量场地高程；
⑨ 在间隔时间后，按上述步骤逐次完成2 遍夯击，最后进行低能量满夯，将场地表层松土夯实，并测量夯后场地高程。
满夯的施工要求
单点满夯3—4击，最后两击的平均夯沉量不大于20mm
满夯的施工步骤
① 清理并平整施工现场；
② 标出夯点位置，并测量场地高程；
③ 吊车就位，使夯锤对准夯点；
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，若发现因坑底段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，
并做好夯击记录。
强夯施工中应注意：
1） 强夯开始应检验夯锤起吊点是否处于重心，若有偏心，应采取锤边焊钢板或增减混凝土等办法使其起吊点处与重心重合，以使夯锤起吊或下落时保持平衡。
2） 夯击时落锤应保持平稳，夯位正确。如错位
或坑底倾斜过大，应及时用壤土将坑底整平重新夯击。
3） 夯击次数可按试夯后最后两击的平均沉降量在10～20mm 之间的夯击次数进行控制。夯击土坑下陷深度应用水准仪测量控制。
4） 重夯应尽量避免雨雪天施工，以防止重夯场地积水，否则土质含水量增加，土质变软，会产生挤出现象，降低重夯效果。
5） 保证每个夯点达到规定的夯击次数，详细记录试验过程中的各项参数和施工情况，确保对重夯试验效果有正确的评价。
4 强夯夯施工中的安全防护措施：
1） 现场设专职安全员，具体负责施工现场安全防护工作。
2） 强夯施工的夯锤系自动脱钩，重夯施工必须循序渐进，统一指挥，不得有任何混乱现象。安全防护由专职安全员具体负责。
3） 履带式起重机、夯锤、自动脱钩装置要保持性能良好，操作机械工持证上岗。
4） 夯击前应注意周围高压线对吊车及缆绳的影响，对临近的建（构） 筑物、地下管沟或管线、电杆等亦应保持一定距离。
5） 起重机及夯锤停放稳固，并先对好夯位后方可进行强夯作业，起吊夯锤时速度应均匀。夯锤或挂钩不得碰触吊臂，应在吊臂适当位置挂废汽车外胎加以保护。
6） 夯锤起吊后，吊臂和夯锤下15m范围内不得站人。非施工人员应远离夯击点30m以外，现场施工人员必须佩戴安全帽。
7） 为减少吊锤机械吊臂在夯锤下落时的晃动及反弹，在吊臂顶端应设置吊臂撑杆。
8）干燥天气作业，可在夯击点附近洒水降尘。起重机驾驶室前面宜在不影响视线的前提下设置防护罩。
9） 在重夯现场四周设置安全标示牌及安全围护，施工现场不得有非施工人员围观。
6 结论与建议
对强夯前后地基进行试验分析及后期强夯路段沉降观测，知强夯可快速有效的加固土体，增加路基的稳定性。该方法是消除地表浅层湿陷性的有效措施，这样不仅节约成本与材料，且施工简单，周期相对缩短，速度相应加快，具有一定的经济性和质量可靠性。
关键词：强重夯；湿陷性黄土；路基；加固；稳定
中图分类号：U416.1文献标志码：A
1 引言
湿陷性黄土广泛分布于我国东北、西北、华中和华东部分地区，其在一定的压力下，下沉稳定后，受水浸湿，土结构迅速破坏，并产生显著附加下沉，在湿陷性黄土地基上进行工程建设时，必须考虑因地基湿陷引起附加沉降对工程可能造成的危害，选择适宜的地基处理方法，避免或消除地基的湿陷或因少量湿陷所造成的危害。常用的地基处理方法有：土或灰土垫层、土桩或灰土桩、强夯法、重锤夯实法、桩基础、预浸水法等，强夯法以其处理地基施工简便、速度快、效果好、造价低等优点，在全国湿陷性黄土地区得到广泛应用和推广。
2 工程实例
2.1 工程地质情况
大呼高速公路第四合同段沿线黄土丘陵区均有分布湿陷性黄土，颜色一般为浅黄色、灰黄色亚粘土、亚粘土，其结构较为疏松，具虫孔状或针孔状孔隙，含钙质结核，垂直节理发育，沟谷两侧分布较厚一般3-6米，局部地段10米以上，其他地段分布较薄一般0-2米，属Ⅰ-Ⅱ级非自重湿陷性黄土。
2.2 设计参数与施工工艺
强夯施工前必需进行现场夯实试验，并依据试验确定具体的施工参数，得出最佳的施工技术参数和施工工艺。
(1) 设计参数
夯锤质量：11T，夯锤面积：3.0 m²，主、副夯落距：9.1米，满夯落距4.6米。采用等边梅花形布点，夯点间距3.1m。设计采用3 遍夯击：先采用设计1000KN·m夯击能2 遍点夯，最后再以500 KN·m夯击能进行一遍重夯；点夯采用跳夯，在各主夯点中间穿插进行，第三遍采用满夯，满夯时彼此搭接1/2夯锤直径，各夯点严格按夯点布置图所示进行夯实。强夯布点见图1。
点夯夯点分布
满夯夯点分布
第一遍第二遍 满夯搭接示意图
图1 强夯夯点布置图
(2) 单点夯击次数控制标准
按设计要求, 主夯不少于4击，副夯不少于5击，满夯3-4击，并以最后一击沉量不超过50mm（满夯20mm）且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作为终锤控制标准。夯击遍数以不出现“翻浆”或“橡皮土”为宜。由路基施工现场实测数据作下图，由图知，第一遍和第二遍点夯为5-6击，满夯为3-4击。
图2 夯沉量与夯击击数关系线图
(3) 施工工艺
1） 測量放线
先根据需要夯击的段落及宽度范围，画出夯点布置图，然后根据布置图和控制点坐标放出夯点点位，用石灰做标记。为了防止夯点偏位，可在夯击区外设置临时龙门桩以便补点时检查夯点，放线完毕后认真对照图纸复检一遍，做到准确无误。夯坑允许误差不超过5cm。要求每夯一遍，放一遍夯点。
2） 夯架拼装
强夯机采用履带吊车，配相应无缝钢管门架、自动脱钩器进行施工。门架起增大机械设备的起重能力和提升高度作用，同时防止落锤时臂杆回弹。在现场逐一拼装，并确保拼装牢固。
3 ）夯击步骤
① 清理并平整施工现场；
② 标出第一遍夯点位置，并测量场地高程；
③ 吊车就位，使夯锤对准夯点；
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，若发现因坑底段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，
并做好夯击记录。
⑦ 重复步骤③至⑥，完成第一遍夯点的夯击；
⑧ 用推土机将填料推入夯坑，平整场地，并测量场地高程；
⑨ 在间隔时间后，按上述步骤逐次完成2 遍夯击，最后进行低能量满夯，将场地表层松土夯实，并测量夯后场地高程。
满夯的施工要求
单点满夯3—4击，最后两击的平均夯沉量不大于20mm
满夯的施工步骤
① 清理并平整施工现场；
② 标出夯点位置，并测量场地高程；
③ 吊车就位，使夯锤对准夯点；
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，若发现因坑底段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，
并做好夯击记录。
强夯施工中应注意：
1） 强夯开始应检验夯锤起吊点是否处于重心，若有偏心，应采取锤边焊钢板或增减混凝土等办法使其起吊点处与重心重合，以使夯锤起吊或下落时保持平衡。
2） 夯击时落锤应保持平稳，夯位正确。如错位
或坑底倾斜过大，应及时用壤土将坑底整平重新夯击。
3） 夯击次数可按试夯后最后两击的平均沉降量在10～20mm 之间的夯击次数进行控制。夯击土坑下陷深度应用水准仪测量控制。
4） 重夯应尽量避免雨雪天施工，以防止重夯场地积水，否则土质含水量增加，土质变软，会产生挤出现象，降低重夯效果。
5） 保证每个夯点达到规定的夯击次数，详细记录试验过程中的各项参数和施工情况，确保对重夯试验效果有正确的评价。
4 强夯夯施工中的安全防护措施：
1） 现场设专职安全员，具体负责施工现场安全防护工作。
2） 强夯施工的夯锤系自动脱钩，重夯施工必须循序渐进，统一指挥，不得有任何混乱现象。安全防护由专职安全员具体负责。
3） 履带式起重机、夯锤、自动脱钩装置要保持性能良好，操作机械工持证上岗。
4） 夯击前应注意周围高压线对吊车及缆绳的影响，对临近的建（构） 筑物、地下管沟或管线、电杆等亦应保持一定距离。
5） 起重机及夯锤停放稳固，并先对好夯位后方可进行强夯作业，起吊夯锤时速度应均匀。夯锤或挂钩不得碰触吊臂，应在吊臂适当位置挂废汽车外胎加以保护。
6） 夯锤起吊后，吊臂和夯锤下15m范围内不得站人。非施工人员应远离夯击点30m以外，现场施工人员必须佩戴安全帽。
7） 为减少吊锤机械吊臂在夯锤下落时的晃动及反弹，在吊臂顶端应设置吊臂撑杆。
8）干燥天气作业，可在夯击点附近洒水降尘。起重机驾驶室前面宜在不影响视线的前提下设置防护罩。
9） 在重夯现场四周设置安全标示牌及安全围护，施工现场不得有非施工人员围观。
6 结论与建议
对强夯前后地基进行试验分析及后期强夯路段沉降观测，知强夯可快速有效的加固土体，增加路基的稳定性。该方法是消除地表浅层湿陷性的有效措施，这样不仅节约成本与材料，且施工简单，周期相对缩短，速度相应加快，具有一定的经济性和质量可靠性。