衡家資 呂銘華
摘 要: 濕陷性黃土地基是公路工程路基施工中常見的不良地質(zhì)條件,此類土體具有較高壓縮量,且強(qiáng)度、承載力及穩(wěn)定性差,必須采取相應(yīng)處理措施。強(qiáng)夯技術(shù)施工效率高,地基處理效果良好,能夠達(dá)到最佳路基加固效果。為此,本文在充分掌握強(qiáng)夯加固作用原理的前提下,對濕陷性黃土路基處理中強(qiáng)夯法施工要點進(jìn)行了分析與探討。
關(guān)鍵詞: 強(qiáng)夯法;濕陷性黃土路基;施工要點
一、強(qiáng)夯加固作用原理
強(qiáng)夯法是指為提高軟弱地基的承載力,用重錘自一定高度下落夯擊土層使地基迅速固結(jié)的方法。稱動力固結(jié)法,利用起吊設(shè)備,將10~40噸的重錘提升至10~40米高處使其自由下落,依靠強(qiáng)大的夯擊能和沖擊波作用夯實土層。強(qiáng)夯法主要用于砂性土、非飽和粘性土與雜填土地基。對非飽和的粘性土地基,一般采用連續(xù)夯擊或分遍間歇夯擊的方法;并根據(jù)工程需要通過現(xiàn)場試驗以確定夯實次數(shù)和有效夯實深度?,F(xiàn)有經(jīng)驗表明:在100~200噸米夯實能量下,一般可獲得3~6米的有效夯實深度。該加固方法是在重錘夯實法基礎(chǔ)上發(fā)展起來,但其加固機(jī)理又與重錘夯實法有所不同,這是一種地基處理的新方法。
二、濕陷性黃土路基處理中強(qiáng)夯法施工要點
1、施工機(jī)械準(zhǔn)備
為確保強(qiáng)夯施工質(zhì)量,需合理配置施工機(jī)械,主要機(jī)械包含帶有自動脫鉤裝置的履帶式起重機(jī)、脫鉤裝置、夯錘、推土機(jī)、碾壓機(jī)等。
2、場地準(zhǔn)備
為保證施工安全,施工前必須將施工場地的雜物清理干凈,并將場地上方1.5倍吊臂高度范圍內(nèi)線路清理干凈,同時清除地下障礙物,如樹根等。并填平較深地下坑穴,如坑穴埋深較淺,則需做好標(biāo)注,施工時,適當(dāng)增加夯擊遍數(shù),做好局部換填施工。根據(jù)開夯標(biāo)高規(guī)定,施工前針對場地做好挖填、平整作業(yè),利于起重機(jī)施工。
3、土層處理含水量控制
施工前,根據(jù)10x10m方格網(wǎng)點在施工段對開夯面下方土層處理厚度內(nèi)土的含水量進(jìn)行測量。嚴(yán)格按照設(shè)計要求及相關(guān)施工規(guī)范規(guī)定確定濕陷性黃土含水量,如與要求不符,需選取注水濕潤或減小濕度進(jìn)行處理。如施工現(xiàn)場土層處理厚度為H,8%以內(nèi)為其含水量,地基需選用強(qiáng)夯法進(jìn)行施工。此時可根據(jù)1x1m方格網(wǎng)點進(jìn)行施工。要求將布孔方式設(shè)置到方格中心,進(jìn)行鉆孔施工,要求將一定量的水注入孔內(nèi)濕潤土體,通常選取直徑為50到70mm的洛陽鏟進(jìn)行注水孔成孔作業(yè)。如施工段部分位置土層具有較大含水量時,即飽和度在80%以上的情況下,需將排水豎井設(shè)置到土層處理厚度內(nèi),如豎向塑料排水帶、砂井等,為夯擊施工時,快速排除土孔隙水提供便利,同時還可以起到減小土孔隙水壓力的功效。
4、測量放樣
按照施工控制網(wǎng)進(jìn)行控制點及時復(fù)測。選取基線、矩形控制網(wǎng)的形式進(jìn)行施工控制網(wǎng)設(shè)計,在施工區(qū)周圍安設(shè)基準(zhǔn)點,加密間距可設(shè)為200m。同時可選取全站儀測量控制施工平面,以此保證測量精度、降低誤差。
5、試夯
不良地基選取強(qiáng)夯法進(jìn)行處理時,需嚴(yán)格遵循施工圖紙,在施工場地完成整平作業(yè)后,進(jìn)行試夯作業(yè)。選取具有代表性的地質(zhì)作為試夯區(qū),要求面積控制在20x20m以上。以此對機(jī)械設(shè)備、夯擊能能否符合施工設(shè)計要求進(jìn)行檢測,并進(jìn)行強(qiáng)夯施工工藝的確定。一般以梅花型布設(shè)夯點,4m為相鄰兩點之間的距離,本工程以3000KN.M作為夯擊能。
6、強(qiáng)夯施工
根據(jù)施工現(xiàn)場實際情況,需分2遍強(qiáng)夯施工,分別為點夯、普夯,要求在4x8m之間控制第一、二遍夯點間距,布設(shè)形狀以正方形為準(zhǔn),完成點夯作業(yè)后,應(yīng)適當(dāng)平整下相應(yīng)施工場地,隨后進(jìn)行下階段夯實作業(yè)。通過振動壓路機(jī)進(jìn)行碾壓、整平施工,保證地基處理效果滿足施工規(guī)定。
如以6000KN.m作為第一遍點夯能量,8到12擊為擊數(shù),第二遍點夯參數(shù)同上。要求第一、二遍最后兩擊平均貫入度控制在10cm以下。相近兩遍強(qiáng)夯間隔時間可控制在3到4d之間,按照孔隙水壓力實際消散狀態(tài)進(jìn)行強(qiáng)夯施工參數(shù)的調(diào)整。通常情況下,以1000KJ作為普夯夯能,無氣孔存于夯錘內(nèi),1.3到1.8㎡之間為錘底面積,100到200kpa為錘底靜壓范圍。
根據(jù)施工規(guī)定,必須將第一遍夯點位置準(zhǔn)確放出,并嚴(yán)格遵循設(shè)計要求,進(jìn)行落錘有效高度的確定。待強(qiáng)夯機(jī)械就位后,應(yīng)保證夯錘與夯點位置對準(zhǔn)。向預(yù)定高度吊起夯錘,當(dāng)夯錘脫鉤后,向地面夯入,隨后對夯錘頂標(biāo)高進(jìn)行準(zhǔn)確測量,并將第一擊夯沉量準(zhǔn)確計算出來。除此之外,還需進(jìn)行夯前錘頂標(biāo)高、場地標(biāo)高的測量,隨后完成記錄工作。向預(yù)定高度自由落下夯錘,待向地面夯入后,需及時將第一擊夯沉量計算出來。完成滿夯作業(yè)后,需及時做好整平施工,且對標(biāo)高進(jìn)行測量,最終選取振動壓路機(jī)進(jìn)行碾壓作業(yè)。
7、質(zhì)量檢驗
作為一個轉(zhuǎn)換能量的過程,整個強(qiáng)夯加固施工為確保強(qiáng)夯效果良好,必須做好質(zhì)量監(jiān)測工作。要求開始強(qiáng)夯施工前,必須對夯錘、落距進(jìn)行詳細(xì)檢查,保證單擊夯擊能量與設(shè)計規(guī)定相符。如夯錘應(yīng)用時間過長,將嚴(yán)重磨損其底面,進(jìn)而降低自身重量。同時落距與設(shè)計要求也存在誤差問題,這些都會對單擊夯擊能造成嚴(yán)重影響。與此同時,還應(yīng)對夯點放線的準(zhǔn)確性進(jìn)行校核,要求夯擊前必須復(fù)核夯點放線,結(jié)束夯實作業(yè)后,還需對夯坑位置進(jìn)行檢查,如出現(xiàn)問題,可及時處理。
完成強(qiáng)夯施工后,應(yīng)檢驗或評價施工效果,保證地基土強(qiáng)夯施工后與設(shè)計要求相符。地基在強(qiáng)夯施工后,伴隨時間的不斷增加,其強(qiáng)度也將隨之不斷提升,此時,應(yīng)在一定時間后檢驗地基質(zhì)量,可按照土的性質(zhì)確定間隔時間。一般選取原位測試法、室內(nèi)土工試驗法進(jìn)行檢驗。
三、結(jié)束語
總之,伴隨我國公路運輸網(wǎng)絡(luò)的不斷完善,在國民經(jīng)濟(jì)中占據(jù)的地位也越來越重要,要求不斷提高施工質(zhì)量,以滿足車輛通行需求。強(qiáng)夯法在軟土路基處理中應(yīng)用相對較為廣泛,能夠有效提升其穩(wěn)定性及承載能力,且施工操作簡單,具有良好的實用性及經(jīng)濟(jì)效益。
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