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市政道路软土路基处理中强夯法施工技术运用

2015-10-12陈丁贵

河南建材 2015年5期
关键词:夯点夯法软土

陈丁贵

漳州开发区招商置业有限公司(363000)

市政道路软土路基处理中强夯法施工技术运用

陈丁贵

漳州开发区招商置业有限公司(363000)

不良土质会经常地被用到市政道路建设中,在一定程度上影响了施工质量,这是施工人员必须解决的问题。运用强夯法施工技术能够很好地解决不良土质带来的施工质量问题。这里通过实例,介绍了夯击方案设计、施工步骤、振动测试、加固效果,以提高市政道路施工质量。

市政道路;软土路基;应用;强夯法

1 工程概况

寨山六路,长为726.68 m,造价1 130.02万元,水泥混凝土结构,路基宽18 m,车道宽2×4.25 m。以该实际工程来讨论道路软土地基强夯法施工技术的操作。

拟建场地位于漳州开发区店地村,属滨海滩涂地貌,现已采用大块石进行填海造地。勘察期间场地四周较为空旷,场地内上空未发现有架空电线通过,场地内地下也未发现有已建的地下管线。

根据钻探结果,拟建场地地层结构较复杂,地层岩性、厚度和埋藏分布等在横纵向上变化不大。根据地层时代、成因类型、岩性及原位测试等可将本场地地基土分为6个工程地质层。

2 夯击方案设计

2.1夯击能量

本工程场区平均填土厚度20 m,参考范维恒教授推荐的经验公式:

式中,H——影响深度,W——夯击能量。

式中,C——土的特性系数,本工程黏性土取0.5。

经过试夯,选择提升高度为17 m,单点夯击能为W=176 kN×17 m=2 992 kN·m,满足要求。

考虑强夯振动对周边建筑物的影响,在邻近场地周边建筑物或高边坡5 m范围采取降低夯击能的方式来进行强夯施工。此时选择提升高度为8 m,则单点夯击能为1 408 kN·m,因该区域回填土厚度较小,单点夯击能满足相应要求。满夯时选择提升高度为6 m,则单点夯击能为1 056 kN·m[1]。

2.2夯击遍数

根据现场回填土的实质情况,本次夯击初定2遍点夯、1遍满夯,每遍10~14击,按设计图纸顺序号夯击(顺序号中注明插夯点)。当把插夯点在内的夯点夯完后,间歇一段时间,让加固土层中的孔隙水压力消散后,再续夯第2遍,最后满夯第3遍。

2.3布点间距

夯点采用正方形布设,第1遍夯点为5 m×5 m,第2遍夯点位于第1遍夯点正方形的形心。强夯区第1、2遍夯点平面布置如图1所示。满夯的夯锤搭接部分不应小于面积的1/4,具体如图2所示。

图1 强夯区第1、2遍夯点平面布置

图2 强夯区满夯点平面布置

2.4其他因素

方案设计时还需要考虑的其他因素有:

1)间歇时间:根据土类物理力学性质,设计间歇时间为7~10 d。

2)点夯最后2击平均夯沉量不大于5 cm,夯坑周围地面不发生过大的隆起,且不致夯坑过深而提锤困难。

3)大规模施工前应选取具有代表性试夯区进行试夯,试夯时根据初步设计的参数进行。通过试夯数据确定施工的参数,试夯区的评价内容由每击夯沉量、夯击次数、总夯沉量、最后2击夯沉量、孔隙比等。

3 施工步骤

1)清理并平整施工场地。

2)标出第1遍夯点位置,并测量场地高程。

3)起重机就位,夯锤置于夯点位置。

4)测量夯前锤项高程。

5)将夯锤起吊到预定高度,开启脱钩装置,待夯锤脱钩自由下落后,放下吊钩,测量锤项高程。该过程中,若发现因坑底倾斜而造成夯锤歪斜时,应及时将坑底整平。

6)重复步骤5,按设计规定的夯击次数及控制标准,完成一个夯点的夯击。

7)换夯点,重复步骤3~6,完成第1遍全部夯点的夯击。

8)用推土机将夯坑填平,并测量场地高程。

9)在规定的间隔时间后,按上述步骤逐次完成第2遍全部夯点的夯击。

10)最后用低能量满夯,将场地表层松土夯实,场地整平碾压,并测量夯后场地高程。

4 振动测试

强夯时的振动测试,采集土体对冲击荷载的响应来判断土体的动力性能,并为回填土地基处理方案的确定提供依据。

本次采用INV602U型动态信号采集系统、S326型抗混滤波放大器、891—ll型速度传感器。每个测点布置竖向、水平的891—ll速度传感器,测得测点处的振动加速度时域信号,再用模态分析专用设备进一步求得地基土的振型、自振频率和阻尼比。现选取2个典型工况进行测试分析,工况1中的锤重17.6 t,起重高度17m;工况2中的锤重17.6 t,起重高度8 m。每个测点布置竖向、水平加速度传感器各1个。

根据所测数据,用准牛顿法进行非线性回归分析得到回填土振动速度衰减公式。

竖向振动速度为:

水平径向振动速度为:

式 (2)、(3)中,v——测点振动速度(mm/s),R——测点距夯击点水平距离 (m),Q——夯击能(kN·m)。

由各工况所测数据及公式(2)、(3)可知,夯击能越大、距离越长,衰减越明显;在振动波的传播路径上遇到上升斜坡时,竖向振动速度增大,水平径向速度减小[2]。

5 加固效果

根据规范规定,完成强夯施工后应对地基承载力进行检测,以作为设计的依据。本次采用轻型动力触探确定地基承载力,共对3处地基进行检测试验,试验结果分别为597 kPa、647 kPa、509 kPa,其平均值为584 kPa,完全满足设计地基承载力150 kPa的要求,表明本次强夯后的地基加固效果良好。

6 结语

通过上面的介绍我们能够了解到,不良土质在市政道路的建设过程中经常能遇见到。运用强夯法施工技术能够很好地解决这一难题,从而建设出具有质量保证的市政道路。因此,相关工作者应该在强夯法施工技术上进行认真钻研,从而让我国的市政道路建设质量迈向新的高度。

[1]鹿馨月,陈洪平.强夯法施工技术在市政道路软土路基处理中的应用[J].科技与企业,2013(7).

[2]武有军.关于公路路基施工技术的探讨[J].信息系统工程,2011(6).

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