李 春,卓 婷
(江西省路橋工程集團有限公司)
強夯施工法在雜填土路基工程中的應(yīng)用探討
李 春,卓 婷
(江西省路橋工程集團有限公司)
強夯施工法是處理公路工程軟土地基的常用方法之一。施工垃圾經(jīng)過該方法處理后可以作為回填材料使用,不僅能使施工垃圾對城市建設(shè)造成的環(huán)境污染問題得到解決,還能避免因借回填土而嚴重破壞周圍環(huán)境,減少工程的投資量,使企業(yè)獲得更多的經(jīng)濟效益。探討了雜填土路基工程中強夯施工法的應(yīng)用要點,包括強夯施工、方案檢測、質(zhì)量檢測等,以期在保證工程質(zhì)量的同時,最大程度的節(jié)約成本,提高效益。
強夯施工法;雜填土;路基工程;質(zhì)量檢測
首先應(yīng)對施工場地進行全面清理,并確保其平整度。
其次要布置夯點,在該項操作中本工程采用的布置結(jié)構(gòu)為等腰三角形網(wǎng)格,形狀為梅花形,以路基換填土所在范圍為強夯范圍,進行第一遍夯擊時以2.5 m為夯點間距,在確定的夯點之間再次取夯點即為第二次夯擊時的夯點。
接著,準備起重機,調(diào)整夯錘與夯點位置,使之準確相對,對夯前錘頂高程加以測量。本工程中采用了兩臺25 t的履帶式起重機和一臺15 t的履帶式起重機(帶有自動脫鉤落錘裝置)進行強夯處理,錘底面形狀是正方形,重量為11.5 t,2×2 m的尺寸,以28.8 kPa為錘底靜壓力值。以1 150 kN為單點夯擊的單機能量,夯錘落距是10 m。
然后吊起夯錘至預(yù)定高度,將脫鉤裝置開啟,等待夯錘與吊鉤相脫離并開始自由下落,劃撥給吊鉤放下,如果夯錘由于坑底傾斜面而逐漸歪斜,需要及時整平坑底。根據(jù)現(xiàn)場試夯結(jié)果中的夯測量關(guān)系曲線與夯擊次數(shù)決定單點夯擊次數(shù),與此同時,還要與以下兩個條件相滿足:第一,夯坑附近的地面不可出現(xiàn)隆起,或隆起不能過大;第二,最后兩擊夯沉量的平均值應(yīng)小于或等于50 mm。通過試驗,確定本工程的單點夯擊數(shù)是9擊。
當單點夯基礎(chǔ)與上述要求相滿足后,應(yīng)當變化夯點,開始夯擊。當全部夯點都已經(jīng)完成第一遍夯擊后,使用推土機推平夯坑,對場地高程進行測量。
之后可以開始第二遍夯擊。需要注意的是,安排第二遍夯擊和第一遍夯擊時中間應(yīng)留出適當?shù)臅r間間隔,有助于消散施工場地土中的超靜孔隙水壓力,通常在第一遍夯擊7 d后可以開始第二遍夯擊。在第一遍夯點之間取第二遍夯擊的夯點,完成后使用推土機將場地整平,本工程中利用35 t震動壓路機對試夯區(qū)域進行碾壓。
最后,當上述步驟全部完成后,對夯后場地高程進行測量。
將強夯區(qū)劃分為三個單元,并且分別采用觸探原位測試、載荷試驗以及測密度求壓實系數(shù)三種手段進行檢測。
首先,在進行觸探原位測試時,將輕型觸探(N10)測試與重型觸探(N63.5)測試分別布設(shè)于各個載荷點,本工程中共布設(shè)了4個輕型觸測試探孔,間隔均為12 m,以及4個重型觸探測試孔,間隔均為12 m,測試深度均為3 m。其次,在荷載試驗中,應(yīng)當科學(xué)布設(shè)荷載點。本工程在中區(qū)試夯區(qū)作了兩個荷載點,并且在東西兩個試區(qū)分別作了一個荷載點,隨機抽取各試驗區(qū)的布點。最后,在測密度求壓實系數(shù)檢測中,需要先按要求布點和測量深度。將各個試夯區(qū)分3組工作,也就是布點位置分別在主夯點與切點的盲區(qū)、主夯點的中點,在3 m深度設(shè)置測試深度。接著求取壓實系數(shù)。計算公式為λc=pd/ρdmax,分母的求取方法是在不同測點分別采樣,并進行室內(nèi)試驗,而分子的求取方法則是在施工現(xiàn)場開挖試坑,通過灌水法求解。
3.1 荷載試驗
進行荷載試驗后,根據(jù)得到的結(jié)果評價強夯施工質(zhì)量。如果地表積水量比較少,而且承載力經(jīng)過強夯施工有了較大幅度的提高,達到了240 kPa的容許承載力,說明強夯施工的質(zhì)量較好,符合有關(guān)要求。
3.2 觸探原位測試
在施工現(xiàn)場進行觸探原位測試時,因為被處理的徒弟是雜填土,無法采用輕便觸探擊進,所以均使用重型觸探方法進行檢測。以《巖土工程手冊》中的有關(guān)要求與重型觸探及荷載試驗平均錘擊數(shù)間的關(guān)系為依據(jù)評價強夯施工的質(zhì)量,也就是比較碎石土地基容許承載力與重型觸探N63.5之間的關(guān)系。如果現(xiàn)場的雜填土經(jīng)過航及處理后,重型觸探測試不低于9擊/10 cm,那么f不低于180 kPa的需求就能夠得到滿足。
3.3 測密度求壓實系數(shù)
在測密度求壓實系數(shù)測試中,強夯區(qū)選取的壓實度測試點共78個,分別求的質(zhì)量密度和最大質(zhì)量密度后,可以求得壓實度范圍在90.0% ~93.0%之間,與壓實度大于等于90%的設(shè)計要求相符合,說明強夯施工的質(zhì)量滿足有關(guān)要求,工程可以投入使用。
4.1 強夯施工過程中出現(xiàn)的問題和解決方法
本工程中采用強夯施工法進行路基處理的過程中,局部路段的雜填土中由于含有較多的粘性土成分,而且該路段的地下水位較高,土地狀態(tài)比較飽和,表層積水經(jīng)過強夯施工后變?yōu)闋€泥,無法達到理想的強夯效果。為了使地下水位降低,需要開挖盲溝,位置在在強夯區(qū)兩側(cè)邊緣,經(jīng)過處理使地下水位降低后,還應(yīng)當將表層0.5 m內(nèi)的爛泥清除干凈,接著可以再次開始夯擊。
4.2 強夯施工法的經(jīng)濟性分析
本工程項目的范圍較大,強夯部分的范圍面積也較大,如果不借助強夯施工法的優(yōu)勢,而進行常規(guī)的換填土處理,對相應(yīng)部分的地基進行處理的費用與強夯施工和檢測工程的費用相比,約高出3~4倍,因此,采用強夯施工法能夠顯著節(jié)約施工成本,減少工程投資,而且對于建筑垃圾的有效處理還能起到節(jié)約資源、保護環(huán)境的作用。
綜上所述,在雜填土路基工程中應(yīng)用強夯施工法不僅可以處理好局部路基存在的不良狀態(tài),還能節(jié)約回填土,從而減少投資成本。經(jīng)過強夯施工法處理后的雜填土路基除了與設(shè)計的承載力要求相符合之外,還具有很好的穩(wěn)定性,施工質(zhì)量較好,在投入使用后安全性較高,基本上不會出現(xiàn)開裂、下沉等不良情況,避免因返工而延誤工期、增加成本,有助于為施工企業(yè)獲得更多的經(jīng)濟效益。
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U416.1
C
1008-3383(2015)10-0056-01
2014-12-15
李春(1989-),男,助理工程師,從事項目現(xiàn)場施工管理研究。