對于公路地基工程，在強夯法加固設(shè)計工程中需要重點考量地基與基礎(chǔ)的穩(wěn)定性，制定適宜的施工方案實現(xiàn)路基的加固效果。強夯法加固設(shè)計需要綜合考量土壤性質(zhì)、地下水的埋深、施工對于周邊環(huán)境的影響、施工周期、工程造價等多種因素，保證設(shè)計效果，并減少設(shè)計工作量。就強夯法加固公路地基的設(shè)計方法進(jìn)行探究。

關(guān)鍵詞：強夯法；公路地基；設(shè)計

1 實例分析強夯法加固公路地基的設(shè)計方法

某公路地基土的總沉降量為463.9 mm，其不符合工程設(shè)計要求，依據(jù)該工程的現(xiàn)場條件，擬采用強夯法對軟土地基進(jìn)行處理。

1.1 技術(shù)要求

依據(jù)工程的設(shè)計要求，該公路經(jīng)過強夯之后其地基的容許承載力應(yīng)大于150kPa。通過現(xiàn)場勘察，采用強夯法加固地基其處理深度可深至細(xì)砂層，將其換算為加固影響深度，可達(dá)7.0m。

1.2 強夯設(shè)計

(1)排水體設(shè)計

為了保證施工設(shè)備的正常通行以及支承起重設(shè)備的正常使用，需要擴(kuò)大地下水位及夯擊面的距離，適當(dāng)減小拔錘阻力，創(chuàng)造良好的排水條件，為后續(xù)施工奠定基礎(chǔ)。需注意，施工現(xiàn)場的地面上需提前鋪設(shè)砂墊層?？紤]到該施工現(xiàn)場具備的工程條件，砂墊層的厚度設(shè)定為0.7m，主要由粗砂構(gòu)成，需使用振動碾壓機(jī)進(jìn)行反復(fù)碾壓，這樣可避免夯擊過程中夯點周邊土體凸起變形。若局部區(qū)域的淤泥厚度大于2.5m，則需要設(shè)置排水盲溝、排水井等。

(2)夯錘重量和落距計算

依據(jù)相關(guān)學(xué)者的研究成果，強夯法的加固影響深度計算如下

H=T=(0.4～0.6)

式中：H為夯錘落距，T為系數(shù)，W為錘重，h為落距。

該工程區(qū)域內(nèi)為填土、粉質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，系數(shù)設(shè)定為0.43，計算結(jié)果見表1。

表1 強夯法錘重與落距計算結(jié)果

加固影響深度H/m系數(shù)T錘重W/kN落距h/m7．00．4315017．67

因此，該工程最終的夯錘落距設(shè)定為18 m。

(3)單擊夯擊能擊夯擊遍數(shù)

依據(jù)以上設(shè)計要求，可按照如下計算公式計算單擊夯機(jī)能為

E=Wh=2 700 kN·m

依據(jù)以往的工程經(jīng)驗，該工程的夯擊遍數(shù)設(shè)定為4遍。其中1、2遍為跳行夯擊全部的夯點，第3遍為間夯，也就是在每個主夯點之間增加一個夯點，第4遍為滿夯。該工程要求填土強夯厚度必須小于5 m，含水量需控制在7.0%～19.0%以內(nèi)。

(4)夯點布設(shè)

夯擊點位置需要按照地基底的平面形狀進(jìn)行設(shè)計，如多數(shù)工程的基底為等邊三角形、等腰三角形或者是正方形，該工程強夯點間距為主夯以及間夯正方向布設(shè)，邊長為4 m；滿夯錘印相切。夯擊點之間的間隔距離需要依據(jù)地基土的性質(zhì)以及處理要求深度進(jìn)行設(shè)計。為了保證深層土的加固效果，第一遍夯擊點間隔通常為夯錘直徑的2.5～3.5倍，第二遍夯擊點處于第一遍夯擊點之間，這樣可保證后續(xù)夯擊點之間的距離可逐漸減小，也能夠保證夯擊能量可傳達(dá)至土體深度。因此，工程下一遍夯擊點一般會設(shè)置在上一遍夯點之間。最后一遍會采用較小的夯擊能進(jìn)行夯擊，且彼此需重疊搭接，保證地表土的均勻性以及密實度。對于處理深度較大或者是單夯擊能要求較大的公路工程，可依據(jù)具體要求適當(dāng)增大第一遍夯擊點之間的距離。

打擊點間隔L計算如下L≈H

依據(jù)以上計算，該工程打擊點的間隔距離設(shè)定為7 m。

(5)夯擊間歇時間、收錘標(biāo)準(zhǔn)和普夯設(shè)計

兩次夯擊之間的間隔時間需參考土體中超靜孔隙水壓力的消散情況進(jìn)行確認(rèn)，對此可通過試夯確定間隔時間。最后兩次夯沉量差異不超過5 cm點距以及行距搭夯，夯機(jī)能設(shè)定為2 700 kN·m，每點2擊。

2 質(zhì)量檢測

在施工過程中按照強夯加固設(shè)計參數(shù)對施工環(huán)節(jié)進(jìn)行管控，在每層施工結(jié)束后需要按照設(shè)計要求的壓實度即干密度為驗收標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗，每1 000 m2設(shè)置至少一個探井，每0.5m深度間距使用環(huán)刀進(jìn)行取樣。若某一深度的試樣壓實度不滿足標(biāo)準(zhǔn)，則需要對該樣品周圍1 000 m2進(jìn)行二次施工，直至檢查結(jié)果符合要求。