隨著我國高速公路建設的快速發展，高速公路的工程質量日益受到人們的關注。由于高速公路路基填筑普遍較高，地基須承擔著車輛荷載和比一般公路大得多的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人員的高度重視。特別是對可液化地基采取措施進行處理，來降低可液化程度，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，且主要在工業和民用建筑方面應用較多。

  焦鄭高速公路結合本工程地質情況，對一些可液化地基采用強夯法進行處理，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驗。

  一、地質概況

  焦作至鄭州高速公路是河南省規劃的“米”字形干線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，形態簡單，地形特征為西北高東南低，沿線地下水豐富，最高地下水位埋深0.5m。經地質勘探，從地層土體、地下水及不良地質和隱伏活動性斷裂分布等幾個方面綜合分析，把全線分成四段

  三種不同地質條件段落。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，它們將發生大范圍的液化現象。在地震的誘導下，會發生噴砂、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《公路工程抗震設計規范》中對重點工程的抗震要求，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濟、實用的強夯法進行處理。

  二、強夯試驗

  強夯試驗的目的是通過小區試驗，對試夯效果進行綜合分析比較，選擇適合該工程地質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-16-合沿線地質變化復雜的特點，我們設置了7共七個試驗區，如表1。

  1、單點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，滿夯采用750KN·m和1050KN·m。

  2、夯點布置夯點布置采用正方形、梅花形和正三角形三種形式。夯點間距從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，夯區外側夯點間距可作小范圍調整。滿夯時相鄰夯點彼此搭接1/4。

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

  4、施工試驗試驗設備主要采用20T或32T電動履帶起重機，并配有卷揚和龍門

  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：

  平整場地→各夯區埋置孔隙水壓力觀察計、檢測原地基液化指數、測量地面標高→鋪

  筑碎石墊層→第一遍夯點布置→測量場地標高→機械就位→測夯錘高→測每次夯擊

  下沉量（完成一個夯點夯擊）→完成第一遍各夯點夯擊→整平場地→測場地標高→重

  復第二遍夯擊→滿夯→平整場地→測量地面標高和場地液化指數→結束

  三、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；三是通過對孔隙水壓力的觀測，確定強夯遍與遍的間隔時間。

  檢測方法：夯前對試區天然地基進行檢測以復核原勘資料；試夯中及夯后觀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分析地基處理結果，并取標貫器下15cm深的土樣進行土工分析。

  四、結果分析評價

  經強夯處理后，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。

  -17-最佳夯能選擇：經過試夯，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條件進行綜合選定。本工程選擇單點夯能2560KN·M，每點擊數為8次，滿夯選擇1000KN·M。

  布點：通過試驗數據可以發現，均勻的布點將產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方式使其處理效果更佳，其它試區的布點因不均勻性而降低了處理效果，故點位布置以正三角形為最佳選擇，點位間距應選擇3.5～4.5米。

  墊層：墊層是為了便于施工而設定的，其種類和厚度的選擇要根據土質、土基含水量等因素選定，其種類可以選擇碎石、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，則必須有時間間隔。

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

  五、結束語

  采用試驗提供的參數進行強夯處理，到檢測結果來看，加固效果良好，說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，地基有效處理深度可達9～11M。

  強夯法具有設備簡單，施工便捷，適應范圍廣，節省材料，降低投資，工期短等優點。