市政道路软土路基处理中强夯法施工技术运用

2015-10-12陈丁贵

河南建材 2015年5期

关键词：夯点夯法软土

陈丁贵

漳州开发区招商置业有限公司（363000）

市政道路软土路基处理中强夯法施工技术运用

陈丁贵

漳州开发区招商置业有限公司（363000）

不良土质会经常地被用到市政道路建设中，在一定程度上影响了施工质量，这是施工人员必须解决的问题。运用强夯法施工技术能够很好地解决不良土质带来的施工质量问题。这里通过实例，介绍了夯击方案设计、施工步骤、振动测试、加固效果，以提高市政道路施工质量。

市政道路；软土路基；应用；强夯法

1　工程概况

寨山六路，长为726.68 m，造价1 130.02万元，水泥混凝土结构，路基宽18 m，车道宽2×4.25 m。以该实际工程来讨论道路软土地基强夯法施工技术的操作。

拟建场地位于漳州开发区店地村，属滨海滩涂地貌，现已采用大块石进行填海造地。勘察期间场地四周较为空旷，场地内上空未发现有架空电线通过，场地内地下也未发现有已建的地下管线。

根据钻探结果，拟建场地地层结构较复杂，地层岩性、厚度和埋藏分布等在横纵向上变化不大。根据地层时代、成因类型、岩性及原位测试等可将本场地地基土分为6个工程地质层。

2　夯击方案设计

2.1夯击能量

本工程场区平均填土厚度20 m，参考范维恒教授推荐的经验公式：

式中，H——影响深度，W——夯击能量。

式中，C——土的特性系数，本工程黏性土取0.5。

经过试夯，选择提升高度为17 m，单点夯击能为W=176 kN×17 m=2 992 kN·m，满足要求。

考虑强夯振动对周边建筑物的影响，在邻近场地周边建筑物或高边坡5 m范围采取降低夯击能的方式来进行强夯施工。此时选择提升高度为8 m，则单点夯击能为1 408 kN·m，因该区域回填土厚度较小，单点夯击能满足相应要求。满夯时选择提升高度为6 m，则单点夯击能为1 056 kN·m［1］。

2.2夯击遍数

根据现场回填土的实质情况，本次夯击初定2遍点夯、1遍满夯，每遍10～14击，按设计图纸顺序号夯击（顺序号中注明插夯点）。当把插夯点在内的夯点夯完后，间歇一段时间，让加固土层中的孔隙水压力消散后，再续夯第2遍，最后满夯第3遍。

2.3布点间距

夯点采用正方形布设，第1遍夯点为5 m×5 m，第2遍夯点位于第1遍夯点正方形的形心。强夯区第1、2遍夯点平面布置如图1所示。满夯的夯锤搭接部分不应小于面积的1/4，具体如图2所示。

图1　强夯区第1、2遍夯点平面布置

图2　强夯区满夯点平面布置

2.4其他因素

方案设计时还需要考虑的其他因素有：

1）间歇时间：根据土类物理力学性质，设计间歇时间为7～10 d。

2）点夯最后2击平均夯沉量不大于5 cm，夯坑周围地面不发生过大的隆起，且不致夯坑过深而提锤困难。

3）大规模施工前应选取具有代表性试夯区进行试夯，试夯时根据初步设计的参数进行。通过试夯数据确定施工的参数，试夯区的评价内容由每击夯沉量、夯击次数、总夯沉量、最后2击夯沉量、孔隙比等。

3　施工步骤

1）清理并平整施工场地。

2）标出第1遍夯点位置，并测量场地高程。

3）起重机就位，夯锤置于夯点位置。

4）测量夯前锤项高程。

5）将夯锤起吊到预定高度，开启脱钩装置，待夯锤脱钩自由下落后，放下吊钩，测量锤项高程。该过程中，若发现因坑底倾斜而造成夯锤歪斜时，应及时将坑底整平。

6）重复步骤5，按设计规定的夯击次数及控制标准，完成一个夯点的夯击。

7）换夯点，重复步骤3～6，完成第1遍全部夯点的夯击。

8）用推土机将夯坑填平，并测量场地高程。

9）在规定的间隔时间后，按上述步骤逐次完成第2遍全部夯点的夯击。

10）最后用低能量满夯，将场地表层松土夯实，场地整平碾压，并测量夯后场地高程。

4　振动测试

强夯时的振动测试，采集土体对冲击荷载的响应来判断土体的动力性能，并为回填土地基处理方案的确定提供依据。

本次采用INV602U型动态信号采集系统、S326型抗混滤波放大器、891—ll型速度传感器。每个测点布置竖向、水平的891—ll速度传感器，测得测点处的振动加速度时域信号，再用模态分析专用设备进一步求得地基土的振型、自振频率和阻尼比。现选取2个典型工况进行测试分析，工况1中的锤重17.6 t，起重高度17m；工况2中的锤重17.6 t，起重高度8 m。每个测点布置竖向、水平加速度传感器各1个。

根据所测数据，用准牛顿法进行非线性回归分析得到回填土振动速度衰减公式。

竖向振动速度为：