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小议强夯法处治湿陷性黄土路基的应用

2018-05-09衡家资吕铭华

科学与财富 2018年8期
关键词:强夯法施工要点

衡家资 吕铭华

摘 要: 湿陷性黄土地基是公路工程路基施工中常见的不良地质条件,此类土体具有较高压缩量,且强度、承载力及稳定性差,必须采取相应处理措施。强夯技术施工效率高,地基处理效果良好,能够达到最佳路基加固效果。为此,本文在充分掌握强夯加固作用原理的前提下,对湿陷性黄土路基处理中强夯法施工要点进行了分析与探讨。

关键词: 强夯法;湿陷性黄土路基;施工要点

一、强夯加固作用原理

强夯法是指为提高软弱地基的承载力,用重锤自一定高度下落夯击土层使地基迅速固结的方法。称动力固结法,利用起吊设备,将10~40吨的重锤提升至10~40米高处使其自由下落,依靠强大的夯击能和冲击波作用夯实土层。强夯法主要用于砂性土、非饱和粘性土与杂填土地基。对非饱和的粘性土地基,一般采用连续夯击或分遍间歇夯击的方法;并根据工程需要通过现场试验以确定夯实次数和有效夯实深度。现有经验表明:在100~200吨米夯实能量下,一般可获得3~6米的有效夯实深度。该加固方法是在重锤夯实法基础上发展起来,但其加固机理又与重锤夯实法有所不同,这是一种地基处理的新方法。

二、湿陷性黄土路基处理中强夯法施工要点

1、施工机械准备

为确保强夯施工质量,需合理配置施工机械,主要机械包含带有自动脱钩装置的履带式起重机、脱钩装置、夯锤、推土机、碾压机等。

2、场地准备

为保证施工安全,施工前必须将施工场地的杂物清理干净,并将场地上方1.5倍吊臂高度范围内线路清理干净,同时清除地下障碍物,如树根等。并填平较深地下坑穴,如坑穴埋深较浅,则需做好标注,施工时,适当增加夯击遍数,做好局部换填施工。根据开夯标高规定,施工前针对场地做好挖填、平整作业,利于起重机施工。

3、土层处理含水量控制

施工前,根据10x10m方格网点在施工段对开夯面下方土层处理厚度内土的含水量进行测量。严格按照设计要求及相关施工规范规定确定湿陷性黄土含水量,如与要求不符,需选取注水湿润或减小湿度进行处理。如施工现场土层处理厚度为H,8%以内为其含水量,地基需选用强夯法进行施工。此时可根据1x1m方格网点进行施工。要求将布孔方式设置到方格中心,进行钻孔施工,要求将一定量的水注入孔内湿润土体,通常选取直径为50到70mm的洛阳铲进行注水孔成孔作业。如施工段部分位置土层具有较大含水量时,即饱和度在80%以上的情况下,需将排水竖井设置到土层处理厚度内,如竖向塑料排水带、砂井等,为夯击施工时,快速排除土孔隙水提供便利,同时还可以起到减小土孔隙水压力的功效。

4、测量放样

按照施工控制网进行控制点及时复测。选取基线、矩形控制网的形式进行施工控制网设计,在施工区周围安设基准点,加密间距可设为200m。同时可选取全站仪测量控制施工平面,以此保证测量精度、降低误差。

5、试夯

不良地基选取强夯法进行处理时,需严格遵循施工图纸,在施工场地完成整平作业后,进行试夯作业。选取具有代表性的地质作为试夯区,要求面积控制在20x20m以上。以此对机械设备、夯击能能否符合施工设计要求进行检测,并进行强夯施工工艺的确定。一般以梅花型布设夯点,4m为相邻两点之间的距离,本工程以3000KN.M作为夯击能。

6、强夯施工

根据施工现场实际情况,需分2遍强夯施工,分别为点夯、普夯,要求在4x8m之间控制第一、二遍夯点间距,布设形状以正方形为准,完成点夯作业后,应适当平整下相应施工场地,随后进行下阶段夯实作业。通过振动压路机进行碾压、整平施工,保证地基处理效果满足施工规定。

如以6000KN.m作为第一遍点夯能量,8到12击为击数,第二遍点夯参数同上。要求第一、二遍最后两击平均贯入度控制在10cm以下。相近两遍强夯间隔时间可控制在3到4d之间,按照孔隙水压力实际消散状态进行强夯施工参数的调整。通常情况下,以1000KJ作为普夯夯能,无气孔存于夯锤内,1.3到1.8㎡之间为锤底面积,100到200kpa为锤底静压范围。

根据施工规定,必须将第一遍夯点位置准确放出,并严格遵循设计要求,进行落锤有效高度的确定。待强夯机械就位后,应保证夯锤与夯点位置对准。向预定高度吊起夯锤,当夯锤脱钩后,向地面夯入,随后对夯锤顶标高进行准确测量,并将第一击夯沉量准确计算出来。除此之外,还需进行夯前锤顶标高、场地标高的测量,随后完成记录工作。向预定高度自由落下夯锤,待向地面夯入后,需及时将第一击夯沉量计算出来。完成满夯作业后,需及时做好整平施工,且对标高进行测量,最终选取振动压路机进行碾压作业。

7、质量检验

作为一个转换能量的过程,整个强夯加固施工为确保强夯效果良好,必须做好质量监测工作。要求开始强夯施工前,必须对夯锤、落距进行详细检查,保證单击夯击能量与设计规定相符。如夯锤应用时间过长,将严重磨损其底面,进而降低自身重量。同时落距与设计要求也存在误差问题,这些都会对单击夯击能造成严重影响。与此同时,还应对夯点放线的准确性进行校核,要求夯击前必须复核夯点放线,结束夯实作业后,还需对夯坑位置进行检查,如出现问题,可及时处理。

完成强夯施工后,应检验或评价施工效果,保证地基土强夯施工后与设计要求相符。地基在强夯施工后,伴随时间的不断增加,其强度也将随之不断提升,此时,应在一定时间后检验地基质量,可按照土的性质确定间隔时间。一般选取原位测试法、室内土工试验法进行检验。

三、结束语

总之,伴随我国公路运输网络的不断完善,在国民经济中占据的地位也越来越重要,要求不断提高施工质量,以满足车辆通行需求。强夯法在软土路基处理中应用相对较为广泛,能够有效提升其稳定性及承载能力,且施工操作简单,具有良好的实用性及经济效益。

参考文献

[1]吴美君.强夯法加固湿陷性地基关键技术研究[J].中外公路,2014(2).

[2]赵荣.市政道路施工中强夯法的应用研究[J].四川水泥,2014(12).

[3]李朋辉.试论强夯法在城市建设道路施工中的应用[J].工程建设标准化,2014(12).

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