摘要：根據此一級公路有關強夯處治特殊地基的施工實踐，介紹強夯施工工藝和施工監控措施。闡述了軟基施工時應著重控制的幾個問題及質量檢驗項目。
　　關鍵詞：液化土，軟土，填石強夯
　　1前言
　　液化土與軟土是在不同荷載和外力作用下產生不同受力狀態和變形的特殊不良工程地基，砂土液化的機理是土體在地震力的作用下，空隙水壓力急劇上升，土顆粒間的有效應力降低，當空隙水壓力與總應力相等時，有效應力為0，土顆粒處于懸浮狀態，強度急劇衰減，表現為地表噴砂冒水，地面沉陷。
　　2工程概況
　　此一級公路與某二級公路相接，本標段之間路段約有1.3km地基屬典型的溺谷型軟土層，潮水漲退落差大，支汊多深入海平原微丘區，形成由許多海溝構成的潮汐灘涂地，面積廣。根據工程地質勘探資料披露，本工程段經過海灣表面主要為沼澤土，海灣積淤，其土層主要為第四系浪積、沖淤積形成的軟塑淤泥層及細砂、中粗砂層組成，呈緩坡狀展布，系侏羅系巖層經強烈風化后形成的巖層為基巖層。軟土及液化土厚度相差較大，最厚達6m。本項目對軟土及液化土的處治方法是充填石料進行強夯擠淤加固。
　　3強夯施工控制
　　3.1強夯參數
　　作為人為施加外荷載進行液化土預干擾的強夯法，其加固機理是采用一定質量的重錘按一定的落距自由下落夯擊地基，在強大的動能作用下強迫液化土體產生震動，克服土中水的阻力而下降，從而獲得位能，使土體提前產生液化，土顆粒重新進行排列，以能量傳遞的方式使砂土經過壓縮、固結，以消除或降低地基液化勢態并提高地基承載力。
　　強夯法的有效加固深度既是反映處治效果的主要參數，又是選擇地基處治方案的重要依據。依據梅那經驗公式（Menard）作為估算依據：H=a，式中：H為加固土層厚度，m；W為夯錘重，kN；h為落距，m；a為經驗系數，其值在0.4~1.0之間，與土質條件，地下水位、夯擊能大小、夯錘底面積等因素有關。
　　根據國內外經驗，結合本項目強夯方案設計及試驗路段的研究，梅那經驗系數a取為0.50，算得加固土層深度約為8m，第一層夯擊遍數采用2遍，即主夯、副夯。夯擊能統一采用2500kN•m，經試驗，本項目填石強夯的各項施工參數見表1；往后各層的最佳夯擊遍數為3遍。
　　表1強夯施工參數
　　
　　3.2強夯施工控制
　　由于填石路堤的填料采用附近開采的花崗巖石填筑，篩選石料標準為最大粒徑不超過層厚的三分之二。填石路堤分層填筑，分層搭接，上下層應相互錯開，搭接階梯（錯臺）寬度一般不少于2m。分層夯實，每層填石厚度不超過1.0m，施工時充分利用潮退時間完成潮位下填石路堤，提高施工效率。由于石塊粒徑較大，質量較大，為使各石塊之間松散接觸狀態變為緊密咬合狀態。在夯實之前，應用大型推土機攤鋪平整，個別不平處用人工配合以細石屑找平，使石塊之間無明顯高差臺階才便于夯實。
　　施工時按先低后高，先中央后兩側卸料的原則安排好石料運送路線。當石塊級配較差，粒徑較大，填層較厚，石塊間的空隙較大時，在每層表面的空隙里掃入石渣、石屑、中砂、粗砂再以壓力水將砂沖入下部，反復數次，使空隙填滿。對于巖石強度相差較大的石料，要分層或分段填筑。邊坡外側1m內須人工壘砌，在此范圍內選擇有平整面的大塊石人工排砌，壘砌石料粒徑必須大于25cm。當地面縱、橫坡度大于5:1時，地面必須挖2m寬內向橫坡為2％的臺階，坡腳處用石料壘成石垛。夯實路線對夯錘應成弧形，當夯實密實程度達到要求后，再向后移動一夯錘位置。強夯時從中間向兩旁進行，夯錘直徑為210cm，首遍各夯位宜緊密，如有間隙，則不得大于15cm；次遍夯位應壓在首遍夯位的縫隙上，最后兩擊沉降量相差不大于5cm。經對試驗路段研究總結定出強夯夯點布置方案如下圖。
　　
　　軟土地段路基填筑，應考慮提前安排施工，以使路堤完成后得以留有沉降期，設計有明確要求時，按要求執行，設計無規定時，一般應不少于六個月，沉降期內不應在路堤上進行任何工程。
　　填石強夯施工流程如下圖。
　　
　　
　　3.3施工中應注意的問題
　　在強大的夯擊能作用下，軟土層土體中孔隙水壓力迅速增加，達到飽和時有效應力為0，土體液化，強度降到最低，液化土和孔隙水在增加的水壓力沿夯錘周圍放射狀排出后，土體的孔隙水壓力消散、有效應力增加，土體密實而強度提高。所以在夯擊過程中前后兩遍之間應留有一定的間歇時間，使土體孔隙水壓力有一定的消散過程以利地基強度的提高，同時可以增大下一遍的夯擊效果。間歇時間應通過試夯來確定。
　　由于路堤邊坡范圍的地基土未有得到強夯加固而成為路堤結構受力的薄弱部位。在實際發生的震害中，往往也是兩側坡腳處發生冒水導致路基邊坡以外地基和路堤共同沉陷和滑移破壞。所以考慮加固寬度時應將坡腳（或至邊溝外緣）部分全部加固，從路堤穩定的角度考慮，加固寬應達到最危險滑動圓弧以外。
　　填海路堤為防止碎石受海水潮浪的沖刷侵蝕形成空洞，在每一段路堤填至設計標高時，立即進行邊坡防護砌筑。
　　4強夯路堤的質量檢測
　　地基承載力直接影響著路基和路面的使用性能，以地基的整體強度和剛度、擠淤效果和軟土層固結情況進行檢測是必不可少的質量控制工作。
　　4.1回彈彎沉是路基在垂直荷載作用下產生的垂直變形。它不僅能反映路基的整體強度和剛度，而且與路基整體的使用狀態存在一定的內在聯系，用以評定其整體承載能力，同時彎沉值的測定比較方便。本項目的300m強夯試驗段的允許彎沉值（0.01mm）為279，經強夯施工后測得其代表彎沉值（0.01mm）為223，強夯效果明顯。
　　4.2檢測淤泥存留厚度，鉆孔取樣是了解路基擠淤情況及軟土層固結情況的有效措施。鉆探結果表明：試驗路段在強夯后淤泥殘留層厚在0.1m～0.23m之間,下層液化土的固結情況良好。
　　5結束語
　　強夯法處治效果除與夯擊能（包括錘重、落距）有關外，還與地基的地下水位、土質差異及土層力學性質指標等因素有關。本項目軟土地基結合了拋石擠淤和強夯加固土層兩種施工工藝，有效地提高地基承載力，實踐表明強夯處治對液化地基加固有明顯效果，具有設備簡單，施工方便，經濟實用的特點。