陳向前
摘 要: 隨著經濟的快速發(fā)展,城市化建設進入了快速建設階段,市政道路作為城市經濟發(fā)展的重要載體,其質量的優(yōu)劣對于道路的安全、耐用具有極其重要的意義。由于我國地域遼闊,地質條件差異性較大,所以在市政道路施工中,經常會遇到軟土地基路段,對于較土地基的科學處理是保證地基穩(wěn)固性和強度的關鍵。目前在對軟土地基處理的方法中,強夯法以其簡單、經濟、效果明顯等特點在市政道路施工中得以廣泛的應用。
關鍵詞: 強夯法;地基處理;市政道路
軟土地基處理的方法有很多種,但每種處理方法都有自身的特點,如何選擇最合適、最經濟的處理方法是市政道路工程施工要考慮的重要問題之一,只有對工程所在地的地質特征進行全面地了解,清楚軟基形成的原因,才能更好地選擇軟基處理的方法。同時,在市政道路工程施工過程中,不可避免地會遇到軟土路基,這就需要根據(jù)市政道路工程的實際情況對軟基處理方法進行合理的選擇。強夯法作為市政道路軟基處理的重要技術之一,為確保路基施工質量,確保軟基處理的效果,必須要對軟基進行妥善的處理,不斷地提高軟基施工技術水平,以此實現(xiàn)工程建設經濟效益和社會效益最大化的目標。
一、強夯法的概況
強夯法是軟土地基承載力有效加大的技術,其主要選用重錘從相應高度下落對土層進行夯擊,達到土質快速固結的方式。該方式也被叫做動力固結方式,其工作原理為:通過起吊機械,向10到40米高度提升重錘(10到40t),并讓重錘自行下落,在夯擊力與沖擊波的影響下,對土層進行夯實作業(yè)。砂性土、非飽和粘性土及雜填土地基施工中往往選用該技術。不間斷夯擊及分遍間歇夯實為非飽和粘性土地基的主要施工方式。利用現(xiàn)場試驗的方式,可對市政工程建設具體夯實次數(shù)、深度進行準確確定。一般情況下,如夯實能量為100到200t,夯實有效深度可控制在3m到6m之間。
二、工程概況
某市政道路工程全長11.093千米,粉土與粉質黏土為該路段地層土質。選用強夯法對其進行施工,100KN為設計夯錘重量,選用圓形鑄鋼錘(2.25米直徑)作為錘底。正方形為強夯夯點布設形式,為確保夯擊效果,必須對試驗段進行強夯試驗,該試驗段表面土體液限實際為31.8%,10.5為塑性指數(shù),13.3%為其含水量最佳值,每立方米最大干密度為1.86克,2.1米為地下水位。
三、市政道路工程軟基施工中強夯法的應用
1、施工準備
市政道路工程軟基施工前,必須對地表附著物、地質條件、地下構造物等進行詳細調查,選用有效措施對施工質量影響的各種因素進行處理。如強夯施工出現(xiàn)的振動影響到周圍建筑物時,必須進行監(jiān)測點的設置,同時選用開挖減振溝等措施進行施工,并進行現(xiàn)場臨時防護措施及排水設施的合理設置。
2、平整場地
進入施工現(xiàn)場前,施工機械必須對場地進行平整施工。如場地平整可選用推土機進行施工,為強夯施工提供便利。并準確估算夯擊后地面沉降情況,在夯擊情況充分結合的情況下,確定地面高程。市政道路工程軟基施工前詳細查看地下管線與構造物位置等,防止破壞情況的大量出現(xiàn)。
3、測量放樣
測量放樣施工必須嚴格遵循設計規(guī)定進行,6米為夯點間距離。布設樁形時以正方形為主。在第一遍正方形中心點位置布設第二遍夯點,各個夯點位置可通過全站儀及鋼尺標進行標示,一般選用的標示材料為白灰與木樁,隨后測量各個夯點原地面高程。160kpa與180kpa為夯前原地表檢測的地基承載力,與施工規(guī)定相比較小。施工前期,強夯處理范圍內水位與3.5米相比較低,如3.75米等。逐點夯擊,對各點位進行夯擊作業(yè),測量其沉降量與孔隙水壓力,并進行詳細記錄。
4、碎石鋪設
如飽和細顆粒土存在于地表內或具有較高地下水位時,必須將碎石層鋪筑到亞粘土表面,將其鋪設厚度在2米范圍內進行有效控制,碎石鋪設功能為對承受強夯機械進行持力,同時控制沖擊波出現(xiàn)的上部土層松動情況,并達到及時消散超靜水壓力的作用。
5、夯點施工
夯擊市政道路工程軟土地基前,必須準確標注第一次夯擊位置,一般選用的材料為小木樁與石灰,確保其誤差在5厘米以下,為測量地面高程提供便利。市政道路工程軟基施工前,先對施工場地進行平整作業(yè),對場地標高進行復測,確保其與設計起夯面標高規(guī)定相符合,隨后通過全站儀向施工場地內進行施工圖角點引測,并進行坐標控制。通過監(jiān)理人員檢驗后,確保其質量符合施工規(guī)定,再選用一般經緯儀,根據(jù)施工圖進行第一遍夯點布設,并用白灰標識出夯點位置,為夯錘準確就位提供便利。強夯機械設備就位后,應先測量夯錘落距,同時選取有效方案,避免夯擊過程出現(xiàn)偏差,保證每擊都能符合相關規(guī)定,如單擊夯擊能等。于此同時,對就位后的錘頂面標高與地面標高進行測量,為夯坑深度計算提供便利。起重機就位后,將夯錘向預定高度起吊,并將脫鉤裝置開啟,等到夯錘脫鉤自行落下后,將吊鉤放下,進行錘頂高程的測量。如兩擊無法滿足沉降需求,必須將石塊填實到夯坑內,隨后連續(xù)夯擊。確保其符合施工規(guī)定后,方可停止夯擊作業(yè)。
完成第一遍夯點施工后,在監(jiān)理工作者的監(jiān)督下,必須進行夯坑回填、場地平整機地面抄平作業(yè)。隨后再次利用全站儀向施工場地內進行施工圖角點引測,并進行坐標控制。同時,可選用白灰進行夯點標識,該施工方式和第一階段相同。
滿夯施工不需要布設夯點及觀測夯沉量,只需要對夯擊數(shù)、夯錘落距等進行有效控制。平底鑄鋼錘(2.4米)為本工程夯錘,25噸為夯錘重量。完成滿夯施工后,場地整平時,可選用推土機進行施工,平整碾壓標高必須符合施工規(guī)定。
6、質量控制
想要在市政道路施工中發(fā)揮強夯地基處理技術的最大功效,需要對以下三方面問題加強重視。一是越重的重錘就會產生越大的落距,所有在強夯中具有產生越強的能力,這個時候夯擊的次數(shù)就能夠相應的減少。不過需要根據(jù)實際情況,對土體類型和加固深度進行充分考慮,對單夯擊能進行確定,選擇合理的重錘,將落距控制在科學范圍內;二是在強夯法的應用過程中,需要將夯擊點設置成三角形或正方形,同時還要與工程的目標深度相結合,詳細分析土層地基的本質屬性。在完成第一次強夯后,將夯擊點之間的距離控制在三倍重錘直徑范圍內,隨后進行夯擊時,能夠將夯擊點的間距適當?shù)目s小,進而使夯擊的深度和作用效果有所保障;三是因為土層空隙中的水壓消去的速度之間影響到夯擊的頻率,所以在夯擊時中間停留的時間根據(jù)土層性質的不同而各不相同。例如,在對黏性土進行夯擊時,因為孔隙水的壓力具有較慢的消散速度,所以不能有太大的夯擊頻率;而具有較強滲透性的砂性土就可以加大夯擊的頻率。
四、結束語
綜上所述,目前,我國交通運輸事業(yè)正處于飛速發(fā)展階段,在市政道路修建過程中,難免遇到各種不良地質情況,強夯法因其自身優(yōu)勢在軟基處理施工中得到了廣泛應用,不僅施工快捷,還能有效改善地基承載力,可消除地震時產生的地基液化現(xiàn)象,且不受施工季節(jié)性的限制,綜合經濟效果顯著,是目前市政道路軟基處理的主要方法之一。由此可見,提高強夯法施工技術水平,對市政道路工程整體質量提升具有重要意義。■
參考文獻
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