王代榮
(貴州順康路橋咨詢有限公司)
泉廈高速公路K446 +000-K459 +000 段,位于福建省廈門市境內(nèi),全長13 km。線路均屬I 級(jí)非自重濕陷性場地,全線采用強(qiáng)夯沖擊碾壓處理。本工程沿線地形、地貌均為沖積、洪積平原,沿線未有典型軟土(淤泥、淤泥質(zhì)土)發(fā)育,部分路段分布有軟弱土具有厚度薄、分布范圍小的特點(diǎn),地基承載力低。全線地基濕陷量均小于300 mm,最大值為179.175 mm,據(jù)《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》(GB 50025-2004)之4.4.7 條判;其中強(qiáng)夯沖擊碾壓處理路基長度為10 476 m,平均處理寬度為48.45 m,全線處理共計(jì)約606 385。
本工程強(qiáng)夯沖擊碾壓采用3YCT25 三邊形沖擊式壓路機(jī)進(jìn)行,按沖碾輪接觸地面積邊緣與地表,向土體內(nèi)傳遞壓力,并采用平地機(jī)、壓路機(jī)和灑水車配合施工。沖擊壓路機(jī)每臺(tái)班(8 h)可完成沖碾面積6 000~8 000 m2(按20 遍計(jì))。本工程雙輪沖擊壓路機(jī)的兩輪隙寬度為1.16 m,沖擊輪寬度為0.9 m,雙輪外邊緣的寬度為2.96 m 時(shí),沖碾1 次的計(jì)算碾壓寬度為2 m,經(jīng)錯(cuò)一個(gè)輪寬碾壓,沖碾1 個(gè)來回后,計(jì)算碾壓寬度4 m。地基沖壓試驗(yàn)沖壓遍數(shù)一般為不小于25 遍。路基填筑前強(qiáng)夯沖擊碾壓工作面,寬度為路基邊坡坡腳外3 m 范圍內(nèi),挖方段為整個(gè)路床表面,最小長度不小于100 m。合理選用沉降檢測的方法,從中心位置開始,斷面上間隔10 m 布置,準(zhǔn)確定點(diǎn),沉降檢測采用長6 cm 鐵釘系紅布條作明確標(biāo)記。平地機(jī)刮平時(shí)應(yīng)注意保護(hù)帶有紅布條鐵釘?shù)臋z測點(diǎn),距檢測點(diǎn)20 cm 范圍內(nèi)不得擾動(dòng)。
表1 強(qiáng)夯沖擊碾壓水平安全距離
本工程分別在原狀土區(qū)、強(qiáng)夯區(qū)和強(qiáng)夯沖擊碾壓區(qū)3 個(gè)試驗(yàn)區(qū)進(jìn)行現(xiàn)場布置試驗(yàn)場點(diǎn)。確定地基承載力最直接與有效的方法是工程載荷試驗(yàn),載荷板采用面積為0.5 m2的圓板,分別進(jìn)行了同一土層的原狀土區(qū)、強(qiáng)夯區(qū)和強(qiáng)夯沖擊碾壓區(qū)現(xiàn)場載荷試驗(yàn),對(duì)比地基處理前后承載力的變化。
地基處理前后分別進(jìn)行了觸探試驗(yàn)和旁壓試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果見圖1:
圖1 觸探試驗(yàn)和旁壓試驗(yàn)
沖壓和強(qiáng)夯處理效果可以由圖2 中的實(shí)測數(shù)據(jù)看出:地基承載力有所提高,變形模量有所增大。其中強(qiáng)夯后變形模量略有降低,承載力提高了86 kPa,沖擊壓實(shí)后變形模量提高了6.1 MPa,承載力提高了153 kPa。由于載荷試驗(yàn)反映的是載荷板下2.0~3.0 倍板直徑深度范圍內(nèi)的承載力,淺層沖擊壓實(shí)后承載力和變形模量提高的幅度比強(qiáng)夯大,在路基穩(wěn)定性方面,強(qiáng)夯區(qū)的載荷試驗(yàn)點(diǎn)承載力相對(duì)偏低,夯后的承載力低于沖擊壓實(shí)后的承載力,這主要是因?yàn)闇\層土的強(qiáng)度高低起主要作用,這說明淺層土沖擊壓實(shí)處理后的效果要好于強(qiáng)夯。
通過以上數(shù)據(jù)可以看出,觸探試驗(yàn)和旁壓試驗(yàn)地表6.0 m以下土層的測試參數(shù)幾乎是一致的,這間接地反映了地基處理前后強(qiáng)度隨深度的變化規(guī)律基本是一致的,測試參數(shù)發(fā)生了較大變化,主要出現(xiàn)在6.0 m 以上土層,這是因?yàn)榻?jīng)過強(qiáng)夯和沖擊壓實(shí)處理。表層0.2 m 深度范圍內(nèi)比較松散,沖擊壓實(shí)在0.5 m 深度處的效果最顯著,故認(rèn)為沖擊壓實(shí)效果在0.5 m 以下深度的影響效果逐漸減小,最佳的位置在0.3~0.5 m 之間;在4.0 m 內(nèi),強(qiáng)夯區(qū)各參數(shù)變化明顯,1.0 m 以下強(qiáng)度顯著提高,效果明顯好于沖擊壓實(shí),旁壓試驗(yàn)結(jié)果表現(xiàn)得更明顯。因此,在實(shí)際施工的時(shí)候,為了確保數(shù)據(jù)精確,載荷試驗(yàn)還需結(jié)合其他試驗(yàn)結(jié)果,在確定處理后地基的承載力時(shí),才能避免檢測的盲目性。
通過具體工程實(shí)例分析得出,強(qiáng)夯沖擊碾壓能夠有效增強(qiáng)路基穩(wěn)定性,同時(shí)此種施工方法施工成本較為經(jīng)濟(jì),能達(dá)到將路基不均勻沉降量大大降低,提高路基穩(wěn)定性的目的。
[1]曾繁輝,李念軍.沖擊碾壓法在低液限粉土路基施工中的應(yīng)用[J].路基工程,2007,(3):34-35.
[2]邢分麥.沖擊碾壓對(duì)濕陷性黃土路基處理的影響[J].科技資訊,2007,(17):84-85.
[3]吳斌.沖擊碾壓荷載對(duì)舊水泥路面下路基的動(dòng)力響應(yīng)試驗(yàn)研究[D].長沙理工大學(xué),2008.