李 春,卓 婷
(江西省路橋工程集團(tuán)有限公司)
強(qiáng)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(tuán)有限公司)
強(qiáng)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(duì)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(yán)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(jì)效益。探討了雜填土路基工程中強(qiáng)夯施工法的應(yīng)用要點(diǎn),包括強(qiáng)夯施工、方案檢測(cè)、質(zhì)量檢測(cè)等,以期在保證工程質(zhì)量的同時(shí),最大程度的節(jié)約成本,提高效益。
強(qiáng)夯施工法;雜填土;路基工程;質(zhì)量檢測(cè)
首先應(yīng)對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行全面清理,并確保其平整度。
其次要布置夯點(diǎn),在該項(xiàng)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(qiáng)夯范圍,進(jìn)行第一遍夯擊時(shí)以2.5 m為夯點(diǎn)間距,在確定的夯點(diǎn)之間再次取夯點(diǎn)即為第二次夯擊時(shí)的夯點(diǎn)。
接著,準(zhǔn)備起重機(jī),調(diào)整夯錘與夯點(diǎn)位置,使之準(zhǔn)確相對(duì),對(duì)夯前錘頂高程加以測(cè)量。本工程中采用了兩臺(tái)25 t的履帶式起重機(jī)和一臺(tái)15 t的履帶式起重機(jī)(帶有自動(dòng)脫鉤落錘裝置)進(jìn)行強(qiáng)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(diǎn)夯擊的單機(jī)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(shí)整平坑底。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試夯結(jié)果中的夯測(cè)量關(guān)系曲線與夯擊次數(shù)決定單點(diǎn)夯擊次數(shù),與此同時(shí),還要與以下兩個(gè)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(yàn),確定本工程的單點(diǎn)夯擊數(shù)是9擊。
當(dāng)單點(diǎn)夯基礎(chǔ)與上述要求相滿足后,應(yīng)當(dāng)變化夯點(diǎn),開始夯擊。當(dāng)全部夯點(diǎn)都已經(jīng)完成第一遍夯擊后,使用推土機(jī)推平夯坑,對(duì)場(chǎng)地高程進(jìn)行測(cè)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(shí)中間應(yīng)留出適當(dāng)?shù)臅r(shí)間間隔,有助于消散施工場(chǎng)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(diǎn)之間取第二遍夯擊的夯點(diǎn),完成后使用推土機(jī)將場(chǎng)地整平,本工程中利用35 t震動(dòng)壓路機(jī)對(duì)試夯區(qū)域進(jìn)行碾壓。
最后,當(dāng)上述步驟全部完成后,對(duì)夯后場(chǎng)地高程進(jìn)行測(cè)量。
將強(qiáng)夯區(qū)劃分為三個(gè)單元,并且分別采用觸探原位測(cè)試、載荷試驗(yàn)以及測(cè)密度求壓實(shí)系數(shù)三種手段進(jìn)行檢測(cè)。
首先,在進(jìn)行觸探原位測(cè)試時(shí),將輕型觸探(N10)測(cè)試與重型觸探(N63.5)測(cè)試分別布設(shè)于各個(gè)載荷點(diǎn),本工程中共布設(shè)了4個(gè)輕型觸測(cè)試探孔,間隔均為12 m,以及4個(gè)重型觸探測(cè)試孔,間隔均為12 m,測(cè)試深度均為3 m。其次,在荷載試驗(yàn)中,應(yīng)當(dāng)科學(xué)布設(shè)荷載點(diǎn)。本工程在中區(qū)試夯區(qū)作了兩個(gè)荷載點(diǎn),并且在東西兩個(gè)試區(qū)分別作了一個(gè)荷載點(diǎn),隨機(jī)抽取各試驗(yàn)區(qū)的布點(diǎn)。最后,在測(cè)密度求壓實(shí)系數(shù)檢測(cè)中,需要先按要求布點(diǎn)和測(cè)量深度。將各個(gè)試夯區(qū)分3組工作,也就是布點(diǎn)位置分別在主夯點(diǎn)與切點(diǎn)的盲區(qū)、主夯點(diǎn)的中點(diǎn),在3 m深度設(shè)置測(cè)試深度。接著求取壓實(shí)系數(shù)。計(jì)算公式為λc=pd/ρdmax,分母的求取方法是在不同測(cè)點(diǎn)分別采樣,并進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn),而分子的求取方法則是在施工現(xiàn)場(chǎng)開挖試坑,通過灌水法求解。
3.1 荷載試驗(yàn)
進(jìn)行荷載試驗(yàn)后,根據(jù)得到的結(jié)果評(píng)價(jià)強(qiáng)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(qiáng)夯施工有了較大幅度的提高,達(dá)到了240 kPa的容許承載力,說明強(qiáng)夯施工的質(zhì)量較好,符合有關(guān)要求。
3.2 觸探原位測(cè)試
在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行觸探原位測(cè)試時(shí),因?yàn)楸惶幚淼耐降苁请s填土,無法采用輕便觸探擊進(jìn),所以均使用重型觸探方法進(jìn)行檢測(cè)。以《巖土工程手冊(cè)》中的有關(guān)要求與重型觸探及荷載試驗(yàn)平均錘擊數(shù)間的關(guān)系為依據(jù)評(píng)價(jià)強(qiáng)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(chǎng)的雜填土經(jīng)過航及處理后,重型觸探測(cè)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(cè)密度求壓實(shí)系數(shù)
在測(cè)密度求壓實(shí)系數(shù)測(cè)試中,強(qiáng)夯區(qū)選取的壓實(shí)度測(cè)試點(diǎn)共78個(gè),分別求的質(zhì)量密度和最大質(zhì)量密度后,可以求得壓實(shí)度范圍在90.0% ~93.0%之間,與壓實(shí)度大于等于90%的設(shè)計(jì)要求相符合,說明強(qiáng)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(qiáng)夯施工過程中出現(xiàn)的問題和解決方法
本工程中采用強(qiáng)夯施工法進(jìn)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(qiáng)夯施工后變?yōu)闋€泥,無法達(dá)到理想的強(qiáng)夯效果。為了使地下水位降低,需要開挖盲溝,位置在在強(qiáng)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(dāng)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(qiáng)夯施工法的經(jīng)濟(jì)性分析
本工程項(xiàng)目的范圍較大,強(qiáng)夯部分的范圍面積也較大,如果不借助強(qiáng)夯施工法的優(yōu)勢(shì),而進(jìn)行常規(guī)的換填土處理,對(duì)相應(yīng)部分的地基進(jìn)行處理的費(fèi)用與強(qiáng)夯施工和檢測(cè)工程的費(fèi)用相比,約高出3~4倍,因此,采用強(qiáng)夯施工法能夠顯著節(jié)約施工成本,減少工程投資,而且對(duì)于建筑垃圾的有效處理還能起到節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境的作用。
綜上所述,在雜填土路基工程中應(yīng)用強(qiáng)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(qiáng)夯施工法處理后的雜填土路基除了與設(shè)計(jì)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(huì)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(jì)效益。
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U416.1
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1008-3383(2015)10-0056-01
2014-12-15
李春(1989-),男,助理工程師,從事項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)施工管理研究。