摘要：软土地基含水量较大，承载力不足，无法满足高速公路路基施工要求。强夯法具有施工便捷、施工速度快、施工成本低等优势，将其应用到高速公路工程项目软土地基中可提升地基承载力，而且经济性显著，值得推广应用。文章针对高速公路工程项目软土地基采用强夯法的思路，结合工程实例，分析了强夯法的技术特点，论述了强夯法在高速公路工程项目软土地基中应用的可行性，探讨了具体的应用思路。
关键词：高速公路；软土地基；强夯法；应用思路
1引言
强夯法是地基处理中比较常用的技术，最初仅应用在砂土和碎石地基加固处理中，经过多年发展完善，再加上先进技术的应用，强夯法越来越科学化、现代化，应用得当既能改善软土地基的承载力，又有助于改善排水条件。将其应用在高速公路工程项目软土地基中，具有加固效果好、设备简单、施工方便、节约材料等优势。基于此，高速公路工程项目软土地基采用强夯法的思路就显得尤为必要。
2工程概述
南（充）大（竹）梁（平）高速公路是一条连接东西、沟通南北的重要交通干线，是我国高速公路大通道——沪蓉高速公路的组成部分。本合同段起于蓬安县河舒镇二村与TJ-C合同段终点相接，终点止于渠县板桥镇的祠堂湾，终点桩号为K48+665。线路经蓬安县河舒镇、相如镇、营山县渌井镇与TJ-E合同段起点相接。计算行车速度80km/h，平曲线最小半径1500m，最大纵坡3.281%，凸形竖曲线最小半径12000m，凹形竖曲线最小半径9400m，整体式路基宽度24.5m，分离式路基宽度12.25m。
3强夯法的技术特点
强夯法是一种典型的地基加固处理技术，与其他软土地基加固技术相比具有显著的技术特点，主要体现在以下几方面：（1）适用性比较好，可应用在砂性土、粉土、一般性粘土、人工填土等软土地基处理中。（2）应用范围比较广，在工业厂房、民用建筑、高速公路、铁路工程、桥梁工程、港口码头等工程基础加固处理中，都可以得到良好应用。（3）加固效果显著。通过强夯法处理后的地基，可大幅提升承载力和压缩模量，土层的干重度会明显增加，压缩系数明显降低，加固场地均匀性较高，可防止发生振动液化。（4）加固深度大。采用强夯法加固地基，加固深度在6~8m之间，基本上能满足多数工程对地基强度的需求。（5）施工机械设备简单。强夯法在应用过程中，主要用到的机具为履带式起重机，如果夯锤起吊高度较大，可采用龙门式起落架施工。
4强夯法在高速公路工程项目软土地基中应用的可行性分析
4.1饱和土的压缩性。高速公路工程项目软土地基加固处理中，无论土质条件如何复杂，经过强夯法处理后，地基都会发生明显沉降，粒性土质沉降现象最明显。渗透性是软土地基的主要特点，也是地基沉降评估的主要指标，在进行强夯法处理软土地基可行性分析中，需全面分析和综合考虑软土地基中孔隙水的排水能力。通常情况下，饱和细粒土的渗透性较低，孔隙水和细粒土结合度高，难以顺利排出。即便是受到外界荷载的作用，沉降量也必减小。而且在软土中时刻存在有机物分解反应，导致土壤中存在一定量的气泡，本工程土质条件为第四纪土，含气量在1%~4%之间，如果采用强夯法，气体的体积会快速降低，每次体积最大可降低40%，这也是强夯法能够加固软土地基的主要机理之一。
4.2产生液化。在高速公路工程项目软土地基处理中采用强夯法，土体的受压性会持续增加，土壤中气体的体积会被不断压缩，从数据的角度看，土体的沉降度与夯击力度呈现正相关。如果气体体积下降到无限接近零，就基本不会发生沉降，但是孔隙水难以得到有效处理，在强夯状态下，孔隙水会受到较大的瞬时荷载，软土地基中水压和液化压的比例达到一定程度，液化压就会转变为覆盖压力，当水压和液化压相同时，土体就会处于液化和正常状态的临界状态，此时能够承受的强夯值，就是饱和能量值。
4.3渗透性变化。强夯过程中，重锤下落产生很大的瞬时压力，会在土体中形成较大的冲击波，在冲击波作用下，软土地基中的孔隙水会被快速压出，土体承受夯锤的正面压力要远大于侧面压力，这样就会在侧面形成排水通道，将孔隙水排出。高速公路工程项目软土地基中应用强夯法时，需要有规律地布置网格化强夯点，集中夯击力，以便在土体上垂直施力，形成规则的排水通道，从而提升软土地基强度。
5高速公路工程项目软土地基采用强夯法的具体应用
5.1加强施工准备工作。强夯法在高速公路工程项目软土地基加固中应用时，需切实做好施工前的准备工作。（1）施工参数的选择。在选择施工参数时，需综合考虑高速公路工程项目软土地基的特点，合理选择各项施工参数，以保证达到良好的加固效果。就案例工程而言，需通过放线测量法确定每个夯击点，并用白灰标记，保证每个夯点在夯击最后两次沉降量的差值在5cm以内，而且夯点周围土体夯击后最大隆起高度不应超过10cm。（2）机械设备的选择。在高速公路工程项目软土地基加固施工中，为保证加固效果，需结合工程特性和现场施工条件合理选择夯实机械设备，包括起重设备、夯锤、锚系设备等。在选择起重设备时，需考虑夯锤高度、重量，本工程选择了起重高度达15~20m的起重设备，夯锤也要根据工程要求合理选择。
5.2加强现场清理工作。在强夯法施工前，还要全面清理施工现场，将施工现场地表土、种植土、草根、树枝树叶、塑料、施工垃圾等全部清理干净。然后进行机芯土工试验，确定土体的最佳含水量和最大干密度，安排技术人员勘察施工现场和周围的构筑物、地下管线分布情况、水文地质条件等，按照现场条件进行有针对性的保护。为提升强夯效果，场地需用推土机进行整平处理，预压施工次数不少于两次。合理布置施工现场的临时车道，拓展道路的宽度、高度、强度，保证强夯机械设备能够顺利进场，提升施工效率。此外，在高速公路工程项目软土地基现场，还要合理设置排水设施，以免积水过多，影响施工质量。
5.3试夯。高速工程项目软土地基比较复杂，为保证加固效果，在正式强夯前需进行试夯操作，以便确定强夯参数和相关标准。案例工程软土路基范围比较大，试夯区域不应小于500m2，试夯时，夯击点可按照梅花形式布置，夯击能量也要控制在2000kN·m以上，采用15t夯锤试夯，试夯高度为14.7m。按照夯击施工技术参数，进一步确定夯击次数与夯沉量之间的关系，从而确定土体部分的横向位置和竖向位置，严格控制夯击点分布位置，可按照高速公路工程项目软土地基现场情况，在夯击控制点上合理设置固定桩号，以便更好地确定夯点位置。夯击完成后，组织现场施工技术人员检测夯击效果，以保证夯击效果能够满足工程要求。
5.4强夯法应用要点。（1）在高速公路工程项目软土地基的强夯施工中，需准确确定每个夯击点的具体位置，严格控制各夯击点之间的距离，综合考虑项目设计方案进行科学合理的强夯施工。尤其在控制布置方面，要根据实际情况确定相应的固定桩号和位置，并详细记录各项施工技术参数。（2）在路基虚铺厚度铺设施工中，要严格控制路床与路顶之间的距离，本工程路床顶部需要设置在2m以下，虚设厚度要控制在1.5m以内。在具体施工中需要注意的是，如果路床顶部在0.5~2.0m之间，则虚铺厚度必须控制在1.0m以内。（3）在本工程路基施工中采用了泥岩填筑路基，为提升材料获取的便捷性，可采用爆破方式，按照高速公路设计方案要求，严格控制填料粒径，压实厚度控制在50%以内。（4）高速公路工程项目软土地基强夯施工中尽量选择分段夯实技术，从两侧向中间逐步夯实，但整个夯实过程中必须保证起重设备能够直线运动。每完成一次夯击，需用推土机将施工现场整平。再次进行测量放线并检测夯击效果，满足要求后继续进行下一区域夯击。夯击时，要先加固深层土体，再对中层土进行加固，保证每层加固质量都达到设计标准。强夯法施工布置要点如表1。
6结语
综上所述，软土地基具有很高的含水量、强度不足，难以满足高速公路工程施工要求，需要进行有针对性的处理。其中，强夯法具有操作简单、施工效率高、软土地基处理效果有保障等优势，可排出软土地基中的水分，提升密实度，增加强度，为高速公路工程施工建设提供良好的环境，保证高速公路施工质量和使用寿命，从而获得更大的经济效益和社会效益，促使我国社会经济稳健发展。
作者:郑慧琴 单位:四川沿江攀宁高速公路有限公司