研究濕陷性黃土地基應(yīng)用重錘強(qiáng)夯法處理效果

黃英漢，付敏冬

(九江市公路管理局修水分局)

1 工程概況

新疆維吾爾自治區(qū)某地的高速公路建設(shè)項(xiàng)目區(qū)的地層主要以卵礫石層為主，但是卵礫石層上有一層部分厚度大于2.73 m，大部分厚度小于1 m 的低液限粉土，經(jīng)過檢測表明該土層屬于濕陷性黃土，其濕陷等級屬于非自重濕陷一級或者是二級，為了保證道路的施工建設(shè)質(zhì)量，避免積水浸泡到路基，施工單位加強(qiáng)了防排水設(shè)計(jì)，對于不同等級的濕陷性黃土采用了不同的處理方法，對于濕陷等級較低的路段采取了淺層處理的方法，而對于濕陷性比較高的一級、二級非自重濕陷路段則采用重錘夯實(shí)與加強(qiáng)排水兩種方法進(jìn)行改造，以保證路段的修建質(zhì)量。

2 處理濕陷性黃土地基的常用方法

處理里這種地基的原則是:要結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況比如環(huán)境、濕陷性黃土低的特性等，同時還要考慮施工材料來源、施工進(jìn)度以及施工設(shè)備等狀況，要經(jīng)過綜合的分析比較才可以最終確定。常用的濕陷性黃土地基的處理方法見表1。

表1 濕陷性黃土常用處理方法

從表格中幾種施工方法的對比我們可以看出，與其他的施工方法相比強(qiáng)夯法施工法具有適用范圍廣、施工工期短、使用的施工材料少，施工機(jī)械簡單的優(yōu)勢，同時其有效加固深度可達(dá)3～12 m，所以在處理濕陷性黃土地基的時候被作為首選工藝。

3 強(qiáng)夯法施工要點(diǎn)

3.1 強(qiáng)夯試夯

在進(jìn)行正式強(qiáng)夯施工以前首先要進(jìn)行試夯，試夯的目的是確定在不同的夯擊能下對黃土濕陷性產(chǎn)生的效果，從而確定強(qiáng)夯法施工的相關(guān)參數(shù)，以及在施工前制定的施工方案經(jīng)濟(jì)方面的合理性以及技術(shù)方面的可行性。

在編制試夯大綱的時候應(yīng)著重考慮以下幾點(diǎn)內(nèi)容:在選擇試夯場地的時候如果場地內(nèi)的土性基本相同就可以在同一地點(diǎn)進(jìn)行試夯，如果土性差別較大就要采取分段試夯的方法，在試夯過程中要進(jìn)行夯擊量的測量，其測量要精確到每個點(diǎn)、每一次都要準(zhǔn)確計(jì)量，而且最后兩擊的下沉量不要超過5 cm。要確定合理的試夯點(diǎn)，不應(yīng)太疏或者是太密，在試夯結(jié)束以后把夯擊后的土樣取回，送到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行濕陷系數(shù)、土的干密度以及壓縮系數(shù)等相關(guān)指標(biāo)的檢測。為進(jìn)行下步工作施工技術(shù)參數(shù)的確定做好準(zhǔn)備。

3.2 施工技術(shù)參數(shù)

強(qiáng)夯技術(shù)的施工參數(shù)主要包括以下內(nèi)容:單點(diǎn)的夯擊遍數(shù)與夯擊數(shù)，兩遍間隔的時間、夯擊點(diǎn)之間的距離以及布置、單位夯擊能以及處理范圍等，這些技術(shù)參數(shù)首先經(jīng)由技術(shù)人員根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式或者是理論計(jì)算出來，然后再根據(jù)試夯中取得的數(shù)據(jù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，使之更加符合施工實(shí)踐的需要。最后以這些數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)出版施工圖。

3.3 施工準(zhǔn)備

在施工前做好準(zhǔn)備，是施工工作順利進(jìn)行的保證。首先相關(guān)人員要對施工圖紙進(jìn)行詳細(xì)了解，做好圖紙的會審工作以及進(jìn)行設(shè)計(jì)交底工作，以便全面理解設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)意圖，在此基礎(chǔ)上制定科學(xué)、合理的施工方案，使施工工作能夠有序的開展。施工單位要到施工現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)地考察，考察后根據(jù)設(shè)計(jì)要求對在施工現(xiàn)場進(jìn)行定位放線工作，平整施工場地，清除地面上的障礙物以及高空中的障礙物，清除施工表面的草根、以及表層的腐殖土等，但是要保留強(qiáng)夯范圍內(nèi)夯沉量必須的土層厚度。在進(jìn)行強(qiáng)夯施工的時候要注意保護(hù)地下管線以及地下構(gòu)筑物，采取一些辦法使這些地下的構(gòu)筑物以及管線得到保護(hù)，避免因施工而造成其損傷。造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。除此以外還要為方便施工設(shè)備、機(jī)械的進(jìn)場修筑道路，同時還要使路面的轉(zhuǎn)彎半徑、強(qiáng)度、寬度符合車輛進(jìn)出的要求，當(dāng)施工地點(diǎn)的地下水位較高時，應(yīng)采取有效措施使地下水位下降后進(jìn)行強(qiáng)夯工作，或者在地表鋪上厚度約為0.5～2 m 的中、粗砂。使強(qiáng)夯過程中產(chǎn)生的孔隙水迅速的消散，并且可以防止施工設(shè)備下陷，便于施工生產(chǎn)的開展。

3.4 強(qiáng)夯施工

科學(xué)的強(qiáng)夯施工工序應(yīng)該是分段進(jìn)行的，首先應(yīng)夯擊順序地基的邊緣，完成邊緣的夯擊之后再夯擊路基的中央，夯擊的時候起重機(jī)應(yīng)直線行駛，從地基的一邊行進(jìn)到地基的另一邊，起重機(jī)夯一遍之后使用推土機(jī)將將夯擊形成的夯坑推平，然后再進(jìn)行下一次夯擊。為了使夯擊質(zhì)量得到保證，夯擊加固的順序也有講究，要做到先深后淺，所謂的先深后淺就是在加固的時候首先要加固較深的濕陷性土層，其次在加固深度為中等的濕陷土層，最后再進(jìn)行表層土的加固。完成最后一遍的夯擊工作后，起重機(jī)還要用低能量將地基再滿夯一次，滿夯最好使用小夯錘夯，這樣效果才會最佳。夯擊后應(yīng)使用含水量為最優(yōu)的回填土進(jìn)行回填，如果回填土的含水量達(dá)不到要求可以采用人工的向回填土灌水的方法增加回填土的含水量，應(yīng)在夯擊的時候落錘應(yīng)準(zhǔn)確地落在夯位上，落錘要保持平穩(wěn)落點(diǎn)才會準(zhǔn)確，另外在進(jìn)行夯擊的時候要根據(jù)設(shè)計(jì)以及實(shí)驗(yàn)中確定的參數(shù)進(jìn)行這樣才會保證施工質(zhì)量。夯擊坑內(nèi)的積水應(yīng)排除出去，如果不能夠有效地排除坑底的積水時可以在擊坑底鋪上砂石以后再進(jìn)行夯擊。每夯擊一遍都要用周圍的土或者是用新土把擊坑填平，然后由起重機(jī)進(jìn)行下一次夯擊，以此往復(fù)直至夯擊達(dá)到施工要求。

3.5 質(zhì)量控制

施工質(zhì)量決定施工工程在建成后的質(zhì)量，所以施工單位也好、監(jiān)理單位也好要在整個施工過程中貫穿質(zhì)量管理，質(zhì)量管理的內(nèi)容與標(biāo)準(zhǔn)見表2，強(qiáng)夯完成以后不應(yīng)該馬上進(jìn)行強(qiáng)夯效果的檢測，否則取得的數(shù)值不會準(zhǔn)確，因?yàn)閺?qiáng)夯后隨著時間的延長土體的強(qiáng)度也會不斷的增加，所以檢測的時間應(yīng)該選擇在強(qiáng)夯完成之后的一個月左右進(jìn)行，否則檢測到的強(qiáng)度指標(biāo)就會偏低。如果檢測后所得到的數(shù)據(jù)達(dá)不到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，要對不到標(biāo)的區(qū)域進(jìn)行補(bǔ)夯，或者其他可以進(jìn)行補(bǔ)救的措施，直到其各項(xiàng)指標(biāo)都達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)的要求。

3.6 地基保護(hù)

對地基實(shí)行保護(hù)工作一般在強(qiáng)夯施工的質(zhì)量檢驗(yàn)合格工作完成以后進(jìn)行，做好地基的保護(hù)工作主要做好以下兩點(diǎn)工作:第一，做好防水工作，大型基坑的底面不要直上直下，而是應(yīng)該保留一定的坡度，把集水坑設(shè)置在基礎(chǔ)位置的外側(cè)，如果坑內(nèi)出現(xiàn)積水要及時排出否則會影響基礎(chǔ)的穩(wěn)定性，如果在施工過程中遇到連續(xù)的陰雨天氣，不適合施工工作的進(jìn)行，而這時候大型基坑內(nèi)的土方挖掘工作已經(jīng)款要達(dá)到設(shè)計(jì)要求的時候，應(yīng)該在它的上面留下31～52 cm 厚的土層，以保護(hù)地基。第二，做好防凍工作，為了防止地基受到凍害的侵?jǐn)_。在冬季的時候要根據(jù)外界的氣溫狀況后給地基覆蓋上適當(dāng)厚度的土層。

表2 強(qiáng)夯地基質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

4 結(jié) 語

由于強(qiáng)夯方法施工使用的設(shè)備簡單，而且工程造價較低，而且施工效果也比較好，所以經(jīng)常被用作處理高速公路的軟弱地基，但是在使用強(qiáng)夯法進(jìn)行施工的時候，要注意結(jié)合施工地點(diǎn)的實(shí)際情況進(jìn)行施工方案的設(shè)計(jì)，這樣才可以使重錘強(qiáng)夯法發(fā)揮最大的作用，并在實(shí)踐中不斷的完善。

［1］顧曉魯，錢鴻縉，劉惠珊，等.地基與基礎(chǔ)［M］.北京:中國建筑工業(yè)出版社，2003.

［2］地基處理手冊編委會.地基處理手冊(第二版)［M］.北京:中國建筑工業(yè)出版社，2000.