市政道路軟土路基處理中強夯法施工技術運用

陳丁貴

漳州開發(fā)區(qū)招商置業(yè)有限公司（363000）

市政道路軟土路基處理中強夯法施工技術運用

陳丁貴

漳州開發(fā)區(qū)招商置業(yè)有限公司（363000）

不良土質會經(jīng)常地被用到市政道路建設中，在一定程度上影響了施工質量，這是施工人員必須解決的問題。運用強夯法施工技術能夠很好地解決不良土質帶來的施工質量問題。這里通過實例，介紹了夯擊方案設計、施工步驟、振動測試、加固效果，以提高市政道路施工質量。

市政道路；軟土路基；應用；強夯法

1　工程概況

寨山六路，長為726.68 m，造價1 130.02萬元，水泥混凝土結構，路基寬18 m，車道寬2×4.25 m。以該實際工程來討論道路軟土地基強夯法施工技術的操作。

擬建場地位于漳州開發(fā)區(qū)店地村，屬濱海灘涂地貌，現(xiàn)已采用大塊石進行填海造地。勘察期間場地四周較為空曠，場地內(nèi)上空未發(fā)現(xiàn)有架空電線通過，場地內(nèi)地下也未發(fā)現(xiàn)有已建的地下管線。

根據(jù)鉆探結果，擬建場地地層結構較復雜，地層巖性、厚度和埋藏分布等在橫縱向上變化不大。根據(jù)地層時代、成因類型、巖性及原位測試等可將本場地地基土分為6個工程地質層。

2　夯擊方案設計

2.1夯擊能量

本工程場區(qū)平均填土厚度20 m，參考范維恒教授推薦的經(jīng)驗公式：

式中，H——影響深度，W——夯擊能量。

式中，C——土的特性系數(shù)，本工程黏性土取0.5。

經(jīng)過試夯，選擇提升高度為17 m，單點夯擊能為W=176 kN×17 m=2 992 kN·m，滿足要求。

考慮強夯振動對周邊建筑物的影響，在鄰近場地周邊建筑物或高邊坡5 m范圍采取降低夯擊能的方式來進行強夯施工。此時選擇提升高度為8 m，則單點夯擊能為1 408 kN·m，因該區(qū)域回填土厚度較小，單點夯擊能滿足相應要求。滿夯時選擇提升高度為6 m，則單點夯擊能為1 056 kN·m［1］。

2.2夯擊遍數(shù)

根據(jù)現(xiàn)場回填土的實質情況，本次夯擊初定2遍點夯、1遍滿夯，每遍10～14擊，按設計圖紙順序號夯擊（順序號中注明插夯點）。當把插夯點在內(nèi)的夯點夯完后，間歇一段時間，讓加固土層中的孔隙水壓力消散后，再續(xù)夯第2遍，最后滿夯第3遍。

2.3布點間距

夯點采用正方形布設，第1遍夯點為5 m×5 m，第2遍夯點位于第1遍夯點正方形的形心。強夯區(qū)第1、2遍夯點平面布置如圖1所示。滿夯的夯錘搭接部分不應小于面積的1/4，具體如圖2所示。

圖1　強夯區(qū)第1、2遍夯點平面布置

圖2　強夯區(qū)滿夯點平面布置

2.4其他因素

方案設計時還需要考慮的其他因素有：

1）間歇時間：根據(jù)土類物理力學性質，設計間歇時間為7～10 d。

2）點夯最后2擊平均夯沉量不大于5 cm，夯坑周圍地面不發(fā)生過大的隆起，且不致夯坑過深而提錘困難。

3）大規(guī)模施工前應選取具有代表性試夯區(qū)進行試夯，試夯時根據(jù)初步設計的參數(shù)進行。通過試夯數(shù)據(jù)確定施工的參數(shù)，試夯區(qū)的評價內(nèi)容由每擊夯沉量、夯擊次數(shù)、總夯沉量、最后2擊夯沉量、孔隙比等。

3　施工步驟

1）清理并平整施工場地。

2）標出第1遍夯點位置，并測量場地高程。

3）起重機就位，夯錘置于夯點位置。

4）測量夯前錘項高程。

5）將夯錘起吊到預定高度，開啟脫鉤裝置，待夯錘脫鉤自由下落后，放下吊鉤，測量錘項高程。該過程中，若發(fā)現(xiàn)因坑底傾斜而造成夯錘歪斜時，應及時將坑底整平。

6）重復步驟5，按設計規(guī)定的夯擊次數(shù)及控制標準，完成一個夯點的夯擊。

7）換夯點，重復步驟3～6，完成第1遍全部夯點的夯擊。

8）用推土機將夯坑填平，并測量場地高程。

9）在規(guī)定的間隔時間后，按上述步驟逐次完成第2遍全部夯點的夯擊。

10）最后用低能量滿夯，將場地表層松土夯實，場地整平碾壓，并測量夯后場地高程。

4　振動測試

強夯時的振動測試，采集土體對沖擊荷載的響應來判斷土體的動力性能，并為回填土地基處理方案的確定提供依據(jù)。

本次采用INV602U型動態(tài)信號采集系統(tǒng)、S326型抗混濾波放大器、891—ll型速度傳感器。每個測點布置豎向、水平的891—ll速度傳感器，測得測點處的振動加速度時域信號，再用模態(tài)分析專用設備進一步求得地基土的振型、自振頻率和阻尼比?，F(xiàn)選取2個典型工況進行測試分析，工況1中的錘重17.6 t，起重高度17m；工況2中的錘重17.6 t，起重高度8 m。每個測點布置豎向、水平加速度傳感器各1個。

根據(jù)所測數(shù)據(jù)，用準牛頓法進行非線性回歸分析得到回填土振動速度衰減公式。

豎向振動速度為：

水平徑向振動速度為：

式 （2）、（3）中，v——測點振動速度（mm/s），R——測點距夯擊點水平距離 （m），Q——夯擊能（kN·m）。

由各工況所測數(shù)據(jù)及公式（2）、（3）可知，夯擊能越大、距離越長，衰減越明顯；在振動波的傳播路徑上遇到上升斜坡時，豎向振動速度增大，水平徑向速度減?。?］。

5　加固效果

根據(jù)規(guī)范規(guī)定，完成強夯施工后應對地基承載力進行檢測，以作為設計的依據(jù)。本次采用輕型動力觸探確定地基承載力，共對3處地基進行檢測試驗，試驗結果分別為597 kPa、647 kPa、509 kPa，其平均值為584 kPa，完全滿足設計地基承載力150 kPa的要求，表明本次強夯后的地基加固效果良好。

6　結語

通過上面的介紹我們能夠了解到，不良土質在市政道路的建設過程中經(jīng)常能遇見到。運用強夯法施工技術能夠很好地解決這一難題，從而建設出具有質量保證的市政道路。因此，相關工作者應該在強夯法施工技術上進行認真鉆研，從而讓我國的市政道路建設質量邁向新的高度。

［1］鹿馨月，陳洪平.強夯法施工技術在市政道路軟土路基處理中的應用［J］.科技與企業(yè)，2013（7）.

［2］武有軍.關于公路路基施工技術的探討［J］.信息系統(tǒng)工程，2011（6）.