孟雪峰
摘 要:本文對濕陷性黃土處理方案進行了簡單的介紹,闡述了強夯施工的要求和參數(shù),針對強夯法在公路濕陷性黃土地基處理中的應(yīng)用進行了深入的研究,結(jié)合本次研究,發(fā)表了一些自己的建議看法,希望對強夯法的應(yīng)用起到一定的參考和幫助。
關(guān)鍵詞:強夯法;濕陷性黃土;地基處理;應(yīng)用
中圖分類號:TU475 文獻標(biāo)識碼:A
某省高速公路N7合同段,是由青海路橋建設(shè)股份有限公司承建,該段線路總長4.5km,位于該省東北部,此處區(qū)域經(jīng)常受到黃土堆積以及侵蝕作用,同時公路需要穿河流的影響區(qū)域,土質(zhì)以濕陷性黃土地基為主,在施工過程中使用強夯法對地基進行了處理,本文對此進行了介紹分析。
一、濕陷性黃土處理方案
對該處區(qū)域進行濕陷性計算,分級濕陷量△S=2.1-110cm,分級自重濕陷性量△ZS =2.1-59.7cm,濕陷等級以Ⅰ-Ⅳ級進行劃分,在Ⅱ級以及Ⅱ級以上的黃土有著自重濕陷性的特點。Ⅰ級不會對路基造成危害,不需要進行特殊處理,就Ⅱ級以及Ⅱ級以上黃土而言,如果在挖方區(qū)域,那么可以將其全部挖出,之后對路基不進行特殊處理,不如無法全部挖出,那么需要挖至路床底面區(qū)域,進行碾壓施工,同時進行換填石灰處理。在填方路段,對于Ⅱ級以及Ⅱ級以上的濕陷性黃土,不存在構(gòu)造物影響時,可以選擇強夯法進行處理,這種施工方式不會對施工周邊環(huán)境帶來多大的影響,可以將處理深度控制在7m左右。
二、強夯施工
(一)施工設(shè)計要求
強夯法主要是借助巨大的沖擊來實現(xiàn)對地基的深度壓實,這種方法需要借助重錘來完成,在施工過程中將重錘提升至一定的高度后讓其自由下落如圖1所示,對地面進行多次、重復(fù)性的夯擊,在沖擊力以及振動的共同作用下,使地基受到巨大的沖擊,承受較大動應(yīng)力,通過這種方式,實現(xiàn)對土壤空隙的壓縮,土體局部會發(fā)生液化現(xiàn)象,夯擊點附近一定深度范圍內(nèi)會出現(xiàn)裂縫,作為排氣、排水通道,將土體中的空氣和水分排出,最終使土體固結(jié),在降低地基一定深度的情況下,使地基強度顯著提高,使黃土的濕陷性下降、消除。
(二)參數(shù)確定
第一,在夯擊能量和擊數(shù)方面,加固的深度很大程度上受到夯擊能量的影響,單點夯擊能=錘重+落距,將單點夯擊能加在一起就是最佳夯擊量。在實際的工程施工中,單點夯擊能以2000kN·m進行計算,擊數(shù)為8;滿夯時的夯擊能為1000kN·m,夯擊一次。選擇履帶吊車以及自動脫鉤裝置作為夯擊過程中的機械設(shè)備,夯錘重量有10t~16t,材料為鐵,屬于圓柱形,帶有一定的氣孔,夯錘底面積為5㎡。
第二,在夯點布置方面,選擇三角行的方式完成主夯點的布置,夯點之間有4m的間距。
第三,在進行強夯處理范圍計算時,按照:強夯處理寬度=路堤地面+(2m×3m)來進行。
第四,在施工之前需要進行試夯,主要是為了對各項設(shè)計參數(shù)進行檢驗校核,及時發(fā)現(xiàn)存在的問題,進行修正。在夯前需要進行標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗,在試夯過程中要對夯沉量、地下水位等方面信息進行觀測記錄,在夯后還需要做標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗。
第五,強夯檢測的內(nèi)容和標(biāo)準(zhǔn),強夯最后一擊的夯沉量不能超過5cm,標(biāo)準(zhǔn)值需要滿足貫入試驗中的標(biāo)準(zhǔn)貫入值,對于存在橋、擋土墻路段,必須要對地基承載能力進行檢測,保證其與設(shè)計要求之間不存在較大的差距。
三、強夯法在公路濕陷性黃土地基處理中的應(yīng)用
(一)施工前準(zhǔn)備
在強夯之前,需要對強夯區(qū)域以及周邊地下管線的位置、標(biāo)高等方面信息有詳細(xì)的了解和掌握,在地面做出明確標(biāo)注,科學(xué)合理的劃分強夯邊線。對于部分需要強夯的路段,需要檢查土壤的含水量,如果地基含水量超過20%,那么需要先對其進行晾曬,再進行施工,或者選擇換土的方式進行處理。如果施工區(qū)域地下水位較高,那么需要先采取相應(yīng)的措施適當(dāng)降低地下水位,在地表鋪設(shè)0.5m~2.0m厚的砂礫,使得機械的移動通暢性得到保證,為了避免雨水以及其他形式地表水對施工的影響,需要在周邊挖設(shè)臨時排水溝。在施工前,還需要將夯區(qū)的植被以及垃圾等障礙物清除,對于樹根必要要挖出,將夯區(qū)分段推平,保證夯錘下落之后的水平性。
(二)施工工序
第一,根據(jù)夯點布置圖,使用白灰標(biāo)出夯點位置,對場地的高程進行測量;第二,將施工機械移動至制定位置,比如起重機,吊起夯錘對準(zhǔn)夯擊點,測量夯錘高程;第三,脫鉤自由下落實現(xiàn)對地基的夯擊,如果發(fā)現(xiàn)夯錘出現(xiàn)傾斜現(xiàn)象,那么要將坑底填平;第四,重復(fù)上述3個環(huán)節(jié)的步驟,完成全部夯擊點的夯擊工作;第五,借助推土機推平夯坑,根據(jù)夯點分布,完成第二遍夯擊;第六,為了將地基進一步壓實,在強夯之后選擇振動壓路機對地基進行振壓處理,保證其壓實度滿足設(shè)計要求,完成壓實之后對場地高程進行復(fù)測;第七,觀察沉降量。
(三)施工檢測
首先,施工過程中的監(jiān)測工作必須由指定人員專門負(fù)責(zé),詳細(xì)記錄各項施工情況以及施工參數(shù);其次,在開始夯擊之前對夯錘的重量以及落距進行檢查和策略,同時檢測夯錘吊環(huán)是否位于重心處;最后,對夯點的夯擊次數(shù)以及夯擊沉量進行檢查,觀察周圍隆起現(xiàn)象。
四、強夯法在公路濕陷性黃土地基處理中應(yīng)用的注意事項和安全措施
將強夯法應(yīng)用在公路濕陷性黃土地基處理中,首先要注意避免降雨對強夯的影響,在實際施工過程中可以選擇分段施工方式進行;其次,在冬季施工過程中,先要擊碎凍土,之后再開展強夯施工;最后,地基強夯之后進行檢查,如果滿足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,之后需要及時回填,實現(xiàn)對地基的有效保護。
為了提高強夯法在公路濕陷性黃土地基處理中應(yīng)用的安全性,在實際的施工過程中,第一,要保證周邊建筑物的安全,強夯地基邊緣需要超過周邊建筑物30m;第二,加大對設(shè)備狀態(tài)的檢查力度,及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的問題進行維修保養(yǎng);第三,健全崗位責(zé)任制,保證每一個施工環(huán)節(jié)都有對應(yīng)的責(zé)任人。
結(jié)語
選擇強夯法處理公路濕陷性黃土地基,要從施工準(zhǔn)備階段、施工工序、施工檢測3個環(huán)節(jié)出發(fā)做好夯擊質(zhì)量控制工作,在施工過程中要注意避免雨水等因素對強夯施工的影響,嚴(yán)格按照各項操作規(guī)程來完成夯擊工作,保證路基處理的有效性。
參考文獻
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