王代榮
(貴州順康路橋咨詢有限公司)
泉廈高速公路K446 +000-K459 +000 段,位于福建省廈門市境內,全長13 km。線路均屬I 級非自重濕陷性場地,全線采用強夯沖擊碾壓處理。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,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;其中強夯沖擊碾壓處理路基長度為10 476 m,平均處理寬度為48.45 m,全線處理共計約606 385。
本工程強夯沖擊碾壓采用3YCT25 三邊形沖擊式壓路機進行,按沖碾輪接觸地面積邊緣與地表,向土體內傳遞壓力,并采用平地機、壓路機和灑水車配合施工。沖擊壓路機每臺班(8 h)可完成沖碾面積6 000~8 000 m2(按20 遍計)。本工程雙輪沖擊壓路機的兩輪隙寬度為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,沖碾1 次的計算碾壓寬度為2 m,經錯一個輪寬碾壓,沖碾1 個來回后,計算碾壓寬度4 m。地基沖壓試驗沖壓遍數(shù)一般為不小于25 遍。路基填筑前強夯沖擊碾壓工作面,寬度為路基邊坡坡腳外3 m 范圍內,挖方段為整個路床表面,最小長度不小于100 m。合理選用沉降檢測的方法,從中心位置開始,斷面上間隔10 m 布置,準確定點,沉降檢測采用長6 cm 鐵釘系紅布條作明確標記。平地機刮平時應注意保護帶有紅布條鐵釘?shù)臋z測點,距檢測點20 cm 范圍內不得擾動。
表1 強夯沖擊碾壓水平安全距離
本工程分別在原狀土區(qū)、強夯區(qū)和強夯沖擊碾壓區(qū)3 個試驗區(qū)進行現(xiàn)場布置試驗場點。確定地基承載力最直接與有效的方法是工程載荷試驗,載荷板采用面積為0.5 m2的圓板,分別進行了同一土層的原狀土區(qū)、強夯區(qū)和強夯沖擊碾壓區(qū)現(xiàn)場載荷試驗,對比地基處理前后承載力的變化。
地基處理前后分別進行了觸探試驗和旁壓試驗,試驗結果見圖1:
圖1 觸探試驗和旁壓試驗
沖壓和強夯處理效果可以由圖2 中的實測數(shù)據(jù)看出:地基承載力有所提高,變形模量有所增大。其中強夯后變形模量略有降低,承載力提高了86 kPa,沖擊壓實后變形模量提高了6.1 MPa,承載力提高了153 kPa。由于載荷試驗反映的是載荷板下2.0~3.0 倍板直徑深度范圍內的承載力,淺層沖擊壓實后承載力和變形模量提高的幅度比強夯大,在路基穩(wěn)定性方面,強夯區(qū)的載荷試驗點承載力相對偏低,夯后的承載力低于沖擊壓實后的承載力,這主要是因為淺層土的強度高低起主要作用,這說明淺層土沖擊壓實處理后的效果要好于強夯。
通過以上數(shù)據(jù)可以看出,觸探試驗和旁壓試驗地表6.0 m以下土層的測試參數(shù)幾乎是一致的,這間接地反映了地基處理前后強度隨深度的變化規(guī)律基本是一致的,測試參數(shù)發(fā)生了較大變化,主要出現(xiàn)在6.0 m 以上土層,這是因為經過強夯和沖擊壓實處理。表層0.2 m 深度范圍內比較松散,沖擊壓實在0.5 m 深度處的效果最顯著,故認為沖擊壓實效果在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,強夯區(qū)各參數(shù)變化明顯,1.0 m 以下強度顯著提高,效果明顯好于沖擊壓實,旁壓試驗結果表現(xiàn)得更明顯。因此,在實際施工的時候,為了確保數(shù)據(jù)精確,載荷試驗還需結合其他試驗結果,在確定處理后地基的承載力時,才能避免檢測的盲目性。
通過具體工程實例分析得出,強夯沖擊碾壓能夠有效增強路基穩(wěn)定性,同時此種施工方法施工成本較為經濟,能達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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