李紅蘭
(中鐵二十局集團第二工程有限公司,北京100142)
強夯置換法在我國的工程施工體系中具有設備簡單、造價低、土質類型低以及施工速度快等優(yōu)點,在機場地基的施工中具有重要的應用空間,成為了地基加固的首選方法。
為了達到有效的施工效果,應在施工前做足準備,充分熟悉現(xiàn)行圖紙、標準、規(guī)范、了解現(xiàn)場,對應現(xiàn)場及圖紙充分調查實際情況。同時,必須配備測量儀器、檢測儀器等。施工隊根據(jù)承包的任務量,以及工期、質量要求,配置足夠數(shù)量滿足工程正常使用的機械配置,保證各工序質量達到標準要求。
在施工場地平整中,平整施工場地時采用平地機推平,然后再用壓路機壓實。如果有斜坡,則應在斜坡上結合土石方工程開挖臺階,臺階寬度至少為1個夯錘直徑,高度可根據(jù)現(xiàn)場地形情況確定。場地平整后,報監(jiān)理工程師檢驗合格后方可進行下道工序。場地平整完成后鋪設碎石墊層,墊層碎石厚度為1.0 m。墊層填筑時,采取一定措施,可以分層填筑,按每車的方量劃出方格或埋設厚度控制標,以確保墊層鋪設厚度。
在強夯置換施工中,在夯坑深度達到2 m或起錘困難時,向夯坑內填料,記錄填料數(shù)量,繼續(xù)夯擊、填料,直到收斂,達到收斂要求。根據(jù)試夯確定的夯擊數(shù)進行正式施工,強夯收斂采用雙標準控制,夯擊遍數(shù)及單點擊數(shù)均不小于設計要求;點夯單擊夯擊為4000 kN·m時,最后兩擊平均夯沉量不大于100 mm??紫端畨毫ο?0%后,按上述步驟逐次完成第二遍夯擊;推平場區(qū),測量第二遍夯擊后的地面高程??紫端畨毫ο?0%后滿夯。碾壓找平,測量夯后地面高程并推算最終平均夯沉量。之后進行測量與檢驗。
地基處理施工前首先根據(jù)設計資料進行地質補充核查,根據(jù)不同的地質情況適當?shù)卣{整施工工藝及方法,根據(jù)現(xiàn)場情況做好截排水溝。根據(jù)地勢情況在清表過程中做好臺階,在強夯施工過程中需要對臺階處重點進行夯實,做好觀測。技術人員應該進行圖紙會審,完全了解設計意圖。理解圖紙內容后,還應查找相關資料,熟悉施工工藝、原理,編制專項施工方案及作業(yè)指導書,并對相關人員進行技術交底。熟悉現(xiàn)場的實際情況,合理安排施工現(xiàn)場的布置及作業(yè)順序。
在施工試驗前,充分檢測紅黏土全深度靜探、標貫,標準貫入點周邊取樣測試物理力學性質指標,取樣深度為紅黏土全深度,取樣間距1 m,并埋設孔壓計。靜探檢測宜在施工后間隔7 d、14 d、28 d分別進行。標貫和取樣檢測宜在施工后間隔7 d、14 d、28 d分別進行,墩間土全深度內標準貫入擊數(shù)當量值不小于15。墩間土檢測點應位于正方形夯點間隔中心。施工后間隔28 d進行單墩靜載荷試驗,承載力特征值不小于500 kPa。采用鉆孔、超重型動探和物探方法檢測置換墩著底應符合設計深度。該項檢測在強夯完成后進行,檢測1次。
在完成強夯置換之后,可以運用鉆探法、超重型動探法與物探法對著底情況進行充分檢測。采用鉆探法進行置換墩長度的確定過程中,需要充分計算到換墩的幾何體積,之后根據(jù)平均填料量情況計算充盈系數(shù),從而計算出在相應能量級下進行置換的處理長度與置換墩長度與平均累計夯沉量兩者之間的關系。通過鉆探法得出具體能量的大小影響到了能級置換墩的長度關系,能量大小與置換墩的長度成正比例,強夯置換的影響也隨之擴大,得到的累計夯沉量與置墩的長度比較接近于相應充盈系數(shù),能夠對于強夯置換之后在軟弱紅黏土中構成的墩體復合地基情況進行真實反應,從而得到比較理想的紅黏土處理效果。
針對強夯置墩換靜載荷實驗劃分了3個強夯能級區(qū),一共開展了12個點。首先對紅黏土的全長度進行原位測試,在進行強夯置換之前與之后,對其中存在的紅黏土全長度進行標準貫入與精力觸探試驗,經(jīng)過試驗結果可以得出在處理之前地基土的標貫擊數(shù)當量值能夠達到13.5~17.6,平均數(shù)值為15.9,在處理之后的7 h后當量數(shù)值是14.6~20.5,平均數(shù)值是16,與之前相比紅黏土的強度實現(xiàn)了0.15%的提升;在處理14 h之后,數(shù)值為16.5~26,平均數(shù)值為19.4,與處理之前相比提升了21%.在貫入阻力之前原地基比貫入阻力數(shù)值為1.13~2.45 MPa,平均數(shù)值為1.64 MPa,經(jīng)過7 h的處理之后,數(shù)值為1.16~1.67 MPa,平均數(shù)值為1.42MPa,與進行強夯處理之前相比有13%的下降。
在進行14 h的強夯之后,比貫入阻力數(shù)值為1.77~2.77 MPa,平均數(shù)值為2.05 MPa,與處理之前相比有44%的增加。根據(jù)這一試驗結果可以看到不同能級的強夯置換區(qū)域在實驗過程中表現(xiàn)出了不同的變化規(guī)律,在進行7 h的強夯處理之后,對紅黏土進行原位測試在指標變化上不夠明顯,部分地區(qū)甚至出現(xiàn)了下降趨勢;在進行14 h的強夯處理之后,空隙間水的壓力出現(xiàn)了很大程度上的消散,強度指標有了很大程度上的提升。因此,進行紅黏土地基的處理過程中,為了達到理想的處理效果,應當間隔一定的時間再進行下一步的施工工序。
在針對機場紅黏土地基的處理過程中,使用強夯置換法所使用到的設備與工藝比較簡單,具有比較廣泛的應用,能夠快速地節(jié)約成本,獲得良好的加固效果,在貴陽龍洞堡機場的施工應用中充分體現(xiàn)了其價值與作用。
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