強夯碎石墩質(zhì)量檢驗評定標準研究

陶鵬飛 姜志強

(湖州市交通工程處，浙江湖州 313000)

強夯碎石墩屬于強夯置換法的一種，是由強夯逐漸發(fā)展過來的，結(jié)合了強夯法和置換法的優(yōu)點，采用強夯將碎石夯入軟土層中形成豎向碎石墩體，與土體一起形成復合地基，共同承受上部荷載［1，2］。強夯碎石墩在處理公路工程軟土路基的應(yīng)用中越來越廣泛，但是強夯碎石墩在進行工程質(zhì)量檢驗評定時，由于缺乏質(zhì)量檢驗評定標準，有時采用碎石樁質(zhì)量檢驗評定標準進行工程質(zhì)量評定，有時甚至不進行工程質(zhì)量評定，這樣嚴重制約了強夯碎石墩在公路工程中的應(yīng)用。因此有必要對強夯碎石墩的公路工程質(zhì)量檢驗評定標準進行系統(tǒng)的研究，本文結(jié)合工程實踐經(jīng)驗編制了強夯碎石墩的工程質(zhì)量檢驗評定標準，以期對強夯碎石墩的應(yīng)用起到推動作用。

1 強夯碎石墩的加固機理

強夯碎石墩屬于強夯置換法的一種，結(jié)合了強夯法和碎石樁的特點，與周圍土體形成復合地基。

夯錘自由落下，在夯擊能的作用下于軟土中形成夯坑，向夯坑中填筑碎石，將碎石夯入土體，如此反復填料、夯擊直到碎石達到持力層，在軟土中形成柱狀碎石墩，碎石墩與周圍土體形成復合地基。碎石墩和持力層起到骨架作用，承擔土體承受的大部分荷載;同時碎石墩起到排水通道的作用，使周圍軟土中的空隙水壓力消散，軟土中的水通過碎石墩排出，促使周圍軟土固結(jié)，提高土地的承載能力，土體固結(jié)造成對碎石墩的周邊約束不斷增強，從而提高復合地基的承載能力［3］。

2 強夯碎石墩的施工工藝

強夯碎石墩在處理公路軟土路基施工時，首先在軟土路基上鋪設(shè)碎石墊層，方便起重機行走和材料運輸，要做好施工場地的排水措施和安全文明施工，嚴格按照施工組織設(shè)計和相關(guān)規(guī)范要求進行施工。

2.1 施工前的準備工作

1)測量放樣。根據(jù)提供的控制點加密控制網(wǎng)，放樣道路的中樁和邊樁，做好原地面復測工作。2)清除表土。清除路基范圍內(nèi)表層的雜草、灌木、農(nóng)作物，在路基兩側(cè)開挖排水溝，排干地表水，降低地下水位，同時做好施工便道，供施工時車輛出入和材料運輸。3)碎石材料進場。在施工前必須做好碎石材料的準備工作，計算碎石用量，檢測碎石的含泥量，進場材料必須符合規(guī)范要求，不合格的材料嚴禁進場。4)強夯設(shè)備選擇。強夯設(shè)備選擇履帶式起重機，起重機帶有自動脫鉤裝置，起重能力應(yīng)為錘重的2倍以上，夯錘選用鋼錘，夯錘質(zhì)量為10 t。5)放樣樁位。在施工現(xiàn)場準確放樣樁位的中心位置，用木樁做好標記，并做好保護工作。6)設(shè)置防震溝和排水溝。如果施工場地周邊附近有建筑物，因夯擊工程中沖擊能力很大，需要設(shè)置防震溝，溝寬0.7 m左右，深1 m左右，并做好場地排水工作，開挖排水邊溝，利于場地排水。

2.2 施工流程

強夯碎石墩的施工流程如下：1)清理平整場地，做好施工前的準備工作。2)強夯設(shè)備就位。3)控制夯錘的離地距離。4)打開自動脫鉤裝置，使夯錘自由下落，在強大的夯擊能的作用下，在土地中形成墩狀夯坑。5)在夯坑內(nèi)填筑碎石，夯錘繼續(xù)夯擊，使碎石下沉形成碎石墩。6)碎石墩底部達到設(shè)計標高后，夯錘停止夯擊。7)夯擊設(shè)備移位至下一個樁位，重復2)～6)步驟，遵循“從內(nèi)到外”的施工順序完成碎石墩的施工。8)進行碎石墩的質(zhì)量檢測，檢測合格后平整場地鋪裝墊層，開始路基填筑。

2.3 施工技術(shù)和質(zhì)量控制措施

1)路基表土必須清除干凈，并將清除后的表土運至場外，然后再鋪設(shè)厚50 cm碎石墊層，施工前要求對碎石進行含泥量檢測，要求含泥量不超過5%，碎石抗壓強度不小于40 MPa，壓碎值不大于30%。2)在施工前，必須通過試夯來檢測夯擊能是否滿足設(shè)計要求，偏差控制在設(shè)計值的±5%以內(nèi)。3)強夯過程中注意檢測墩體的直徑、長度、垂直度和墩位偏差，把偏差控制在設(shè)計允許的范圍之內(nèi)。4)在向夯坑內(nèi)加筑碎石后，要保證碎石面盡量平整，保證碎石與夯錘的接觸面均勻受力。5)強夯碎石成墩后，要將局部破壞或隆起的地面整平，并填平碎石墊層，然后用壓路機充分壓實，壓實度不小于93%。6)處理后進行路基填筑，路基填筑速度不應(yīng)過快，嚴格按照沉降情況進行堆載施工，防止加荷速率過快發(fā)生路基失穩(wěn)現(xiàn)象。7)在強夯施工前，按照相關(guān)規(guī)定做好施工技術(shù)交底，做好相關(guān)安全防范措施。

3 強夯碎石墩的質(zhì)量檢驗評定標準的編制

結(jié)合實踐經(jīng)驗，筆者編制了強夯碎石墩的質(zhì)量檢驗評分標準。1)基本要求：碎石材料符合設(shè)計要求;夯擊能符合設(shè)計要求;墩體位置、直徑和長度符合設(shè)計要求;注意墩體的強夯密實效果和施工順序。2)實測項目：強夯碎石墩實測項目見表1。3)外觀鑒定：墩間土有隆起時超過20 cm，每處減1分～2分。

表1 強夯碎石墩實測項目

4 結(jié)語

在編制出了強夯碎石墩的質(zhì)量檢驗評定標準后，可以把強夯碎石墩作為分項工程進行質(zhì)量檢驗評定，改變了以前質(zhì)量檢驗評定時無標準可依甚至不評定的情況，期望對強夯碎石墩在公路工程中的應(yīng)用起到推動作用，供同行參考借鑒。

［1］ 黃志福，馮守中.強夯碎石墩處治公路軟基的技術(shù)應(yīng)用［J］.公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版)，2009，53(5)：18-21.

［2］ 張彥學.強夯碎石墩復合地基法在軟基處理中的應(yīng)用［J］.山西建筑，2008，34(9)：133-135.

［3］ 姚 濤.強夯碎石墩復合地基設(shè)計理論及其在工程上的應(yīng)用與研究［D］.北京：北京交通大學碩士學位論文，2009.