隨著(zhù)我國高速公路建設的快速發(fā)展，高速公路的工程質(zhì)量日益受到人們的關(guān)注。由于高速公路路基填筑普遍較高，地基須承擔著(zhù)車(chē)輛荷載和比一段公里大得多填土荷載的雙重壓力，所以高速公路地基的強度和穩定性不能不引起公路技術(shù)人員的高度重視。特別是對可液化地基采取措施進(jìn)行處理，來(lái)降低可液化程度，提高路基的整體穩定性尤為必要。目前處理可液化地基的方法主要有強夯振沖碎石樁、砂樁等，且主要在工業(yè)和民用建筑方面應用較多。

　　焦鄭高速公路結合本工程地質(zhì)情況，對一些可液化地基采用強夯法進(jìn)行處理，效果明顯，達到了預期目的，為強夯法處理高速公路可液化地基積累了經(jīng)驗。

　　地質(zhì)概況

　　焦作至鄭州高速公路是河南省規劃的“米”字形干線(xiàn)公路主骨架的重要組成部分。

　　項目所在地主要處于黃河、沁河沖擊平原內，地貌單元少，形態(tài)簡(jiǎn)單，地形特征為西北高東南低，沿線(xiàn)地下水豐富，最高地下水位埋深0.5m.經(jīng)地質(zhì)勘探，從地層土體、地下水及不良地質(zhì)和隱伏活動(dòng)性斷裂分布等幾個(gè)方面綜合分析，把全線(xiàn)分成四段三種不同地質(zhì)條件段落。根據《河南省地震分區圖》的劃分，本工程處于地震基本烈度7°區，在7°基本烈度下，它們將發(fā)生大范圍的液化現象。在地震的誘導下，會(huì )發(fā)生噴砂、冒水現象，導致路基的塌陷和滑坡，嚴重影響路基的穩定性。為此，根據《公路工程抗震設計》中對重點(diǎn)工程的抗震要求，對該路段除對受地形影響地段而采取碎石樁處理外，其它路段均采取較為經(jīng)濟、實(shí)用的強夯法進(jìn)行處理。

　　強夯試驗

　　強夯試驗的目的是通過(guò)小區試驗，對試夯效果進(jìn)行綜合分析比較，選擇適合該工程地質(zhì)條件的強夯施工參數。焦鄭高速公路工程設計要求強夯處理深度6～8m，處理深度內地基具有抵抗8度地震液化的能力，處理后的液化指數不大于5.為此，并結合沿線(xiàn)地質(zhì)變化復雜的特點(diǎn)，我們設置了7共七個(gè)試驗區，如表1.

　　1、單點(diǎn)夯能根據梅那強夯公式并結合設計處理深度、施工機械及特殊因素，單擊夯能采用1500KN·m、2000KN·m、2190KN·m和2560KN·m四種，滿(mǎn)夯采用750KN·m和1050KN·m.

　　2、夯點(diǎn)布置夯點(diǎn)布置采用正方形、梅花形和正三角形三種形式。夯點(diǎn)間距從3.53m到4.5m不等。各夯區外側邊緣以夯錘外緣和夯區外緣平齊為準，夯區外側夯點(diǎn)間距可作小范圍調整。滿(mǎn)夯時(shí)相鄰夯點(diǎn)彼此搭接1/4.

　　3、單點(diǎn)夯擊數及夯擊遍數根據單點(diǎn)最后三擊夯坑下沉量處在5～10cm范圍內的方法擬定單點(diǎn)夯擊數8擊和9擊。夯擊遍數選擇2遍主夯，最后一遍滿(mǎn)夯。

　　4、施工試驗試驗設備主要采用20T或32T電動(dòng)履帶起重機，并配有卷?yè)P和龍門(mén)支架，夯錘為15T重的鑄鐵錘，錘底直徑2.5m，脫錘器為拉索牽引脫錘式。施工時(shí)從路基兩側邊緣向路中心夯擊，考慮到便于施工，采用隔行夯擊，強夯施工流程如下：平整場(chǎng)地→各夯區埋置孔隙水壓力觀(guān)察計、檢測原地基液化指數、測量地面標高→鋪筑碎石墊層→第一遍夯點(diǎn)布置→測量場(chǎng)地標高→機械就位→測夯錘高→測每次夯擊下沉量（完成一個(gè)夯點(diǎn)夯擊）→完成第一遍各夯點(diǎn)夯擊→整平場(chǎng)地→測場(chǎng)地標高→重復第二遍夯擊→滿(mǎn)夯→平整場(chǎng)地→測量地面標高和場(chǎng)地液化指數→結束。

　　試區檢測

　　檢驗目的：一是按試夯設計參數施工后試區地基液化的消除情況；二是提出下一步正式強夯施工參數的調整意見(jiàn)；三是通過(guò)對孔隙水壓力的觀(guān)測，確定強夯遍與遍的間隔時(shí)間。

　　檢測方法：夯前對試區天然地基進(jìn)行檢測以復核原勘資料；試夯中及夯后觀(guān)測不同深度孔隙水壓力的變化情況，測量每最后三擊的平均沉降量；最后采用標貫法和瑞利波法相結合來(lái)分析地基處理結果，并取標貫器下15cm深的土樣進(jìn)行土工分析。

　　結果分析評價(jià)

　　經(jīng)強夯處理后，試區內地基液化指數明顯降低，尤以試區3～6效果最佳，液化指數達到不大于5的設計目標，表明強夯處理效果較好。

　　最佳夯能選擇：經(jīng)過(guò)試夯，根據設計深度利用梅那公式計算的單擊夯能是合理的，但必須結合最后三擊的平均下沉量和地質(zhì)條件進(jìn)行綜合選定。本工程選擇單點(diǎn)夯能2560KN·M，每點(diǎn)擊數為8次，滿(mǎn)夯選擇1000KN·M.

　　布點(diǎn)：通過(guò)試驗數據可以發(fā)現，均勻的布點(diǎn)將產(chǎn)生最理想的夯擊效果，雖然5區平均夯能小于6區，但其均勻合理的正三角形的布點(diǎn)方式使其處理效果更佳，其它試區的布點(diǎn)因不均勻性而降低了處理效果，故點(diǎn)位布置以正三角形為最佳選擇，點(diǎn)位間距應選擇3.5～4.5米。

　　墊層：墊層是為了便于施工而設定的，其種類(lèi)和厚度的選擇要根據土質(zhì)、土基含水量等因素選定，其種類(lèi)可以選擇碎石、砂礫、礦渣、粉煤灰等。本工程選擇0.8m厚的碎石作為墊層。

　　時(shí)間間隔；對于含粘性土很少或純砂性土地基，由于其孔隙水壓力消失很快，因此各遍夯擊之間的時(shí)間間隔可以不計，從試區6可以得到驗證。對于粘性土或其含量較多的地基，則必須有時(shí)間間隔。

　　檢測時(shí)間的選定：通過(guò)對5區分別進(jìn)行的9天（Ile＝8.1）、15天（Ile＝3.3）和19天（Ile＝4.0）液化指數檢測，經(jīng)過(guò)強夯后的地基土結構在15天后逐漸趨于穩定，因此滿(mǎn)夯后的最低檢測時(shí)間間隔應不小于15天。

　　結束語(yǔ)

　　采用試驗提供的參數進(jìn)行強夯處理，到檢測結果來(lái)看，加固效果良好，說(shuō)明采用強夯法處理焦鄭高速公路砂土液化地基是成功的，為強夯處理可液化地基的廣泛應用提供了參考資料。

　　一般情況下，在一定深度范圍內強夯處理的有效深度隨夯擊能量的增加而增加。當采用2000～2500KN·M夯擊能量時(shí)，地基有效處理深度可達9～11M.

　　強夯法具有設備簡(jiǎn)單，施工便捷，適應范圍廣，節省材料，降低投資，工期短等優(yōu)點(diǎn)。本工程實(shí)例證明強夯法用于處理砂土液化地基可以取得良好的處理效果。