王飛
摘 要:隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,道路工程也得到了很大進(jìn)步。市政道路工程在城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中占有十分重要的位置。在施工的工程中,經(jīng)常會(huì)碰到軟土層,如果不加固就會(huì)造成道路塌陷,縮短道路的使用壽命。當(dāng)前加固軟土層方法中最為常用的就是強(qiáng)夯法,提高了地基的穩(wěn)固性。文章主要針對(duì)這種方法的使用情況以及施工方法進(jìn)行了分析和討論。
關(guān)鍵詞:市政道路施工;強(qiáng)夯法;軟土地基
1 強(qiáng)夯法在軟基固定中的基本原理
1.1 動(dòng)力密實(shí)
這種施工方法主要應(yīng)用在地基土層中含有顆?;蛘叨嗫紫锻翆?,通過(guò)重錘自由落體產(chǎn)生的重力勢(shì)能對(duì)土層產(chǎn)生巨大的沖擊力,進(jìn)而增強(qiáng)土層的緊實(shí)成都,提高了土層的穩(wěn)固性。所采用的重錘重量應(yīng)該在十到四十噸之間,并根據(jù)工程的實(shí)際情況適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,選擇最為合適的重量。在起重機(jī)的提升下,把重錘提高到十到四十米的位置,并做自由落體,產(chǎn)生的勢(shì)能能夠作用在制定的土層位置上土層中的顆粒在壓力的作用下,相互擠壓,進(jìn)而達(dá)到了夯實(shí)的效果。
1.2 動(dòng)力固結(jié)
這種夯實(shí)原理主要應(yīng)用在細(xì)微顆粒中。由于土壤顆粒微小,當(dāng)受到巨大沖擊力時(shí),原先結(jié)構(gòu)容易破壞,形成新的裂縫,進(jìn)而將其中的水分排出,實(shí)現(xiàn)土層動(dòng)力團(tuán)結(jié)的目的。這種原理主要利用土層細(xì)微顆粒,在巨大沖擊的作用下容易變形的原理,變形之后改變了其原來(lái)的狀態(tài),將水分排出,使顆粒之間的間距更小。這種技術(shù)在強(qiáng)夯法中被最早接受,由于能夠?qū)ν翆蛹?xì)微結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效處理,所以在目前市政道路施工中被廣泛應(yīng)用。動(dòng)力固結(jié)具有三種作用系統(tǒng),以下就分別介紹:首先,土層的變化壓縮。在軟土層中,具有較多的土壤細(xì)微顆粒,這種顆粒透性較差,不容易變形,所以使用常規(guī)的軟基施工技術(shù),不能起到加固作用。動(dòng)力團(tuán)結(jié)原理利用重錘被提升之后所擁有的巨大沖擊力,作用在細(xì)微顆粒上面,使其結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,同時(shí)產(chǎn)生細(xì)微裂縫,將其中的水分排出,從而減小了軟土層的含水量,使地基得以加固。在該過(guò)程中,重錘的沖擊力是瞬間作用在細(xì)微顆粒上的,所以該顆粒在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生變形,排出水分,使相互之間的距離更小。其次,能夠在局部范圍內(nèi)液化土層。重錘巨大的沖擊力作用到軟基土層中之后,細(xì)微顆粒便會(huì)出現(xiàn)變形,隨著沖擊次數(shù)增加,變形程度也隨著增加。在微小顆粒變形過(guò)程中,其內(nèi)部的空氣及水分也往外排出,于是孔隙之間的壓力便不斷增加,當(dāng)沖擊到一定程度之后,沖擊力和孔隙壓力達(dá)到平衡,這時(shí)液化程度也達(dá)到最大值,細(xì)微顆粒之間的距離也達(dá)到最小,也就實(shí)現(xiàn)了軟基固定。但需要指出的是,這種液化土層是在局部范圍之內(nèi),并不在整個(gè)土壤層面上。再次,土層滲透性發(fā)生變化。由于土壤具有一定孔隙,里邊具有水分及空氣,當(dāng)受到重錘沖擊時(shí),孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)生明顯變化,水分及空氣也隨著排出,同時(shí)也形成側(cè)向壓力,停止錘擊后,土層中的水分及空氣又形成新的動(dòng)態(tài)平衡。最后,土層觸變恢復(fù)。軟土地基在巨大沖擊力作用下,強(qiáng)度逐漸下降,土壤顆粒的液化程度也逐漸下降,當(dāng)降低到最小值時(shí),便出現(xiàn)液化水,順著新形成的縫隙中流出,土層也實(shí)現(xiàn)了觸變恢復(fù)。
1.3 動(dòng)力置換
這種方法主要分為兩種,一個(gè)是樁式置換,另一個(gè)是整式置換。這兩種方法都有其自身的特點(diǎn),效果也不盡相同。第一種方法主要就是在軟土層中增加一些其他材料,依靠重錘的沖擊力把這些材料壓入土層當(dāng)中,進(jìn)而增加土層的穩(wěn)固性。第二種方法則是在軟土層當(dāng)中加入塊比較大的石頭,然后再利用重錘的沖擊力使二者相結(jié)合,進(jìn)而加固土層。這兩種方法做法比較相似,目的就是為了使土層的穩(wěn)固性增強(qiáng),進(jìn)而提高整個(gè)道路工程地基的穩(wěn)固性。
2 強(qiáng)夯法在市政道路中的應(yīng)用
2.1 應(yīng)用工藝
由于我國(guó)國(guó)土面積廣大,地形也特別復(fù)雜,在道路工程施工中,經(jīng)常會(huì)碰到軟土層,這種土層不僅會(huì)降低道路工程地基的穩(wěn)固性,而且隨著道路使用年限的增加還會(huì)出現(xiàn)塌陷的情況,影響道路的使用壽命。所以為了做好地基工程,應(yīng)該通過(guò)一些施工方法來(lái)加固軟土層,而強(qiáng)夯法就是當(dāng)前比較好的加固土層的方法。這種方法的操作原理就是,通過(guò)起重機(jī)的滑輪把重錘吊到一定位置,然后通過(guò)自由落體的方法,使重錘在下落過(guò)程中的重力勢(shì)能對(duì)土層進(jìn)行沖擊。使土層之間的密度更加緊實(shí),進(jìn)而達(dá)到加固土層的目的。在實(shí)際施工過(guò)程中,一定要檢查好起重機(jī)等設(shè)備,做好安全防護(hù)措施,避免意外的發(fā)生。
2.2 夯實(shí)效果檢測(cè)
在使用強(qiáng)夯法加固軟土層之后,為了確保夯實(shí)的效果,應(yīng)該派專門人員進(jìn)行效果檢查,看其是否符合相關(guān)的施工標(biāo)準(zhǔn)。在檢查的過(guò)程中應(yīng)該采取間隔檢查的方式,間隔時(shí)間的長(zhǎng)短和夯實(shí)中不同步驟的特點(diǎn)而定。例如,當(dāng)軟土層主要是由沙土組成的時(shí)候,效果檢測(cè)間隔的時(shí)間應(yīng)該是七到十五天。當(dāng)軟土層是由粘土組成的時(shí)候,間隔的時(shí)間應(yīng)該在十五天到三十天左右。當(dāng)采取上述的置換方法時(shí),效果檢查的時(shí)間一般在一個(gè)月左右。夯實(shí)的原理不同,則間隔檢查的時(shí)間也不同,具體的檢查方案也存在著差異。通常所采用的檢查方法是十字檢測(cè)法、室內(nèi)檢測(cè)法等,具體采用哪種方法檢測(cè),應(yīng)該根據(jù)實(shí)際的施工情況來(lái)選擇。
3 強(qiáng)夯法施工案例
3.1 工程基本概況
某道路的長(zhǎng)度是三百二十米,寬度是四十二米,采用強(qiáng)夯的方法來(lái)加固地基土層。在施工準(zhǔn)備階段,應(yīng)該對(duì)工程的地基土的情況進(jìn)行勘察,針對(duì)這種土層的特點(diǎn)制定出多套處理方法,并通過(guò)對(duì)比法選擇最為合理的處理方法,當(dāng)前選擇的是強(qiáng)夯法。主要就是采用十五噸的起重機(jī),采用二十毫米厚度的鋼板作為底部,面積為三點(diǎn)二四平方米,為了緩解重錘產(chǎn)生過(guò)大的沖擊力,可以在重錘底部和重錘面之間放置五個(gè)通氣管。為了保證夯實(shí)結(jié)果的科學(xué)性,在夯實(shí)之前應(yīng)該制定合理的施工方案。這個(gè)方案就是對(duì)每個(gè)設(shè)定好的夯實(shí)點(diǎn)使用八次重錘沖擊,把夯實(shí)坑最為地基的基坑。在使用重錘沖擊的過(guò)程中,應(yīng)該采取先高后低的方式,夯實(shí)的次數(shù)隨之增加,保證每次重錘落地的點(diǎn)都一致。
3.2 施工階段
施工階段是工程中最為重要的階段,也是施工設(shè)計(jì)的實(shí)施階段。在施工之前應(yīng)該做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作,檢查好起重機(jī)、重錘等機(jī)械設(shè)備是否正常。施工方根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定好施工方案以后,確定好夯點(diǎn)并設(shè)置四個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)。在施工的過(guò)程中應(yīng)該按照設(shè)定好的順序進(jìn)行,確保夯點(diǎn)的準(zhǔn)確性。選定好一個(gè)夯點(diǎn),把起重機(jī)上的重錘抬高到指定位置,然后讓重錘做自由落體,到達(dá)指定的夯點(diǎn)。接下來(lái)就按照這個(gè)步驟反復(fù)進(jìn)行,直到完成地基施工為止。特別要注意的是當(dāng)重錘到達(dá)指定位置之后不應(yīng)該馬上按下下落按鈕,而是應(yīng)該當(dāng)重錘不左右搖擺,保持平衡之后才開始,這樣才能夠保證重錘以直線方式下落到指定夯點(diǎn)。
3.3 夯擊質(zhì)量檢測(cè)
對(duì)夯實(shí)質(zhì)量的檢測(cè)能夠進(jìn)一步保證其工程質(zhì)量。作為檢測(cè)人員應(yīng)該全程參與夯實(shí)施工,并按照施工要求記錄施工中的每個(gè)步驟,一旦出現(xiàn)了問(wèn)題及時(shí)提出,特別是對(duì)地基下沉深度的檢測(cè),同時(shí)為了保證其檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性,可以借助一些儀器來(lái)輔助工作。
4 結(jié)束語(yǔ)
道路工程和我們的生活息息相關(guān),也是我們出行的重要通道。地基是道路工程的基礎(chǔ),地基工程質(zhì)量不好就會(huì)造成整個(gè)道路工程的質(zhì)量受到影響。所以為了提高道路質(zhì)量以及使用年限,就應(yīng)該保證地基的穩(wěn)固性,而強(qiáng)夯法則是一種十分有效的地基加固方法。
參考文獻(xiàn)
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