強(qiáng)夯沖擊碾壓對(duì)路基穩(wěn)定的作用

王代榮

(貴州順康路橋咨詢有限公司)

1 工程概況

泉廈高速公路K446 +000－K459 +000 段，位于福建省廈門市境內(nèi)，全長(zhǎng)13 km。線路均屬I 級(jí)非自重濕陷性場(chǎng)地，全線采用強(qiáng)夯沖擊碾壓處理。本工程沿線地形、地貌均為沖積、洪積平原，沿線未有典型軟土(淤泥、淤泥質(zhì)土)發(fā)育，部分路段分布有軟弱土具有厚度薄、分布范圍小的特點(diǎn)，地基承載力低。全線地基濕陷量均小于300 mm，最大值為179.175 mm，據(jù)《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》(GB 50025－2004)之4.4.7 條判;其中強(qiáng)夯沖擊碾壓處理路基長(zhǎng)度為10 476 m，平均處理寬度為48.45 m，全線處理共計(jì)約606 385。

2 強(qiáng)夯沖擊碾壓的施工方法

本工程強(qiáng)夯沖擊碾壓采用3YCT25 三邊形沖擊式壓路機(jī)進(jìn)行，按沖碾輪接觸地面積邊緣與地表，向土體內(nèi)傳遞壓力，并采用平地機(jī)、壓路機(jī)和灑水車配合施工。沖擊壓路機(jī)每臺(tái)班(8 h)可完成沖碾面積6 000～8 000 m2(按20 遍計(jì))。本工程雙輪沖擊壓路機(jī)的兩輪隙寬度為1.16 m，沖擊輪寬度為0.9 m，雙輪外邊緣的寬度為2.96 m 時(shí)，沖碾1 次的計(jì)算碾壓寬度為2 m，經(jīng)錯(cuò)一個(gè)輪寬碾壓，沖碾1 個(gè)來回后，計(jì)算碾壓寬度4 m。地基沖壓試驗(yàn)沖壓遍數(shù)一般為不小于25 遍。路基填筑前強(qiáng)夯沖擊碾壓工作面，寬度為路基邊坡坡腳外3 m 范圍內(nèi)，挖方段為整個(gè)路床表面，最小長(zhǎng)度不小于100 m。合理選用沉降檢測(cè)的方法，從中心位置開始，斷面上間隔10 m 布置，準(zhǔn)確定點(diǎn)，沉降檢測(cè)采用長(zhǎng)6 cm 鐵釘系紅布條作明確標(biāo)記。平地機(jī)刮平時(shí)應(yīng)注意保護(hù)帶有紅布條鐵釘?shù)臋z測(cè)點(diǎn)，距檢測(cè)點(diǎn)20 cm 范圍內(nèi)不得擾動(dòng)。

表1 強(qiáng)夯沖擊碾壓水平安全距離

3 強(qiáng)夯沖擊碾壓對(duì)路基穩(wěn)定的作用

本工程分別在原狀土區(qū)、強(qiáng)夯區(qū)和強(qiáng)夯沖擊碾壓區(qū)3 個(gè)試驗(yàn)區(qū)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)布置試驗(yàn)場(chǎng)點(diǎn)。確定地基承載力最直接與有效的方法是工程載荷試驗(yàn)，載荷板采用面積為0.5 m2的圓板，分別進(jìn)行了同一土層的原狀土區(qū)、強(qiáng)夯區(qū)和強(qiáng)夯沖擊碾壓區(qū)現(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn)，對(duì)比地基處理前后承載力的變化。

地基處理前后分別進(jìn)行了觸探試驗(yàn)和旁壓試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見圖1:

圖1 觸探試驗(yàn)和旁壓試驗(yàn)

沖壓和強(qiáng)夯處理效果可以由圖2 中的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)看出:地基承載力有所提高，變形模量有所增大。其中強(qiáng)夯后變形模量略有降低，承載力提高了86 kPa，沖擊壓實(shí)后變形模量提高了6.1 MPa，承載力提高了153 kPa。由于載荷試驗(yàn)反映的是載荷板下2.0～3.0 倍板直徑深度范圍內(nèi)的承載力，淺層沖擊壓實(shí)后承載力和變形模量提高的幅度比強(qiáng)夯大，在路基穩(wěn)定性方面，強(qiáng)夯區(qū)的載荷試驗(yàn)點(diǎn)承載力相對(duì)偏低，夯后的承載力低于沖擊壓實(shí)后的承載力，這主要是因?yàn)闇\層土的強(qiáng)度高低起主要作用，這說明淺層土沖擊壓實(shí)處理后的效果要好于強(qiáng)夯。

通過以上數(shù)據(jù)可以看出，觸探試驗(yàn)和旁壓試驗(yàn)地表6.0 m以下土層的測(cè)試參數(shù)幾乎是一致的，這間接地反映了地基處理前后強(qiáng)度隨深度的變化規(guī)律基本是一致的，測(cè)試參數(shù)發(fā)生了較大變化，主要出現(xiàn)在6.0 m 以上土層，這是因?yàn)榻?jīng)過強(qiáng)夯和沖擊壓實(shí)處理。表層0.2 m 深度范圍內(nèi)比較松散，沖擊壓實(shí)在0.5 m 深度處的效果最顯著，故認(rèn)為沖擊壓實(shí)效果在0.5 m 以下深度的影響效果逐漸減小，最佳的位置在0.3～0.5 m 之間;在4.0 m 內(nèi)，強(qiáng)夯區(qū)各參數(shù)變化明顯，1.0 m 以下強(qiáng)度顯著提高，效果明顯好于沖擊壓實(shí)，旁壓試驗(yàn)結(jié)果表現(xiàn)得更明顯。因此，在實(shí)際施工的時(shí)候，為了確保數(shù)據(jù)精確，載荷試驗(yàn)還需結(jié)合其他試驗(yàn)結(jié)果，在確定處理后地基的承載力時(shí)，才能避免檢測(cè)的盲目性。

4 結(jié)束語

通過具體工程實(shí)例分析得出，強(qiáng)夯沖擊碾壓能夠有效增強(qiáng)路基穩(wěn)定性，同時(shí)此種施工方法施工成本較為經(jīng)濟(jì)，能達(dá)到將路基不均勻沉降量大大降低，提高路基穩(wěn)定性的目的。

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