浅析强夯法在公路软土地基施工中的应用
2016-03-16田莉莉
1.田莉莉 2.刘 袍
1.身份证号:412701198307012022 2.身份证号:412702198810072758
浅析强夯法在公路软土地基施工中的应用
1.田莉莉 2.刘 袍
1.身份证号:412701198307012022 2.身份证号:412702198810072758
随着我国公路工程建设规模的不断扩大,公路施工有着越来越严格的标准,尤其是对路基沉降的要求标准更为严苛。我国大部分地区属于潮陷型的土质结构,这种结构不利于施工路基的沉降。而强夯法在高速路路基施工中的应用能够有效的处理沉降问题,同时极大的改善路基土质,使路基稳定性和安全性不断提升。为此,本文主要对强夯法的施工准备、施工流程及质量控制进行了分析与探究。
强夯法;公路软土地基;施工流程
一、公路软基强夯加固技术的施工准备
1、强夯设备的选择。强夯设备主要包含三部分:夯锤、起重机及脱钩装置。首先,夯锤。现阶段国内主要分为两种形状的夯锤,为圆形与方形,底面积一般都控制在2平方米到6平方米之间。选择夯锤时,可按照起重设备、地基土质、加固深度等条件进行。选择夯锤底面积时,必须遵循地基土的种类进行,如应选用较小的底面积作为砂性土底面积,选用较大底面积作为粘性土底面积。其次,起重设备和脱钩装置。通常情况下起重机都会选用履带式或轮胎式,如地基有加固要求时,应选用大型夯锤,并进行专用起吊三脚架的制作及通过2台起重机进行夯锤台吊作业。利用滑轮组将夯锤吊到指定高度,并利用脱钩装置实现自动脱钩落锤。现阶段主要使用到的脱钩装置分别是通过吊机上副卷扬机的钢丝绳吊起锁卡焊合件使锤脱落;还有一种是脱钩施夯作业通过定高度索的方式完成。
2、强夯参数的选择。强夯技术处理公路工程软基中,选用的锤重一般为8吨到25吨之间,将其落距要控制在8米到20米的范围内。选择锤重时,必须严格遵循相关施工要求进行,如地基加固深度等。
3、夯击能的确定。通常在公路工程强夯施工前期都要进行试验段试验工作,以此获取准确的检测数据。按照所得数据并与设计及施工要求相结合,对最佳夯击能进行准确确定。由于粘性土的孔隙水压力消散极为缓慢,最佳夯击能可以遵循孔隙水压力的叠加值符合土的自重压力范围进行确定。因为砂性土具有较快的孔隙水压力增加或减少速度,最佳夯击能的确定必须遵循孔隙水压力增量随夯击次数的增加而逐渐趋于恒定的夯击能进行确定。
二、公路软基施工中强夯法的施工流程
1、平整场地。进入施工现场前,施工机械必须对场地进行平整施工。如场地平整可选用推土机进行施工,为强夯施工提供便利。并准确估算夯击后地面沉降情况,在夯击情况充分结合的情况下,确定地面高程。公路工程软基施工前详细查看地下管线与构造物位置等,防止破坏情况的大量出现。
2、测量放样。测量放样施工必须严格遵循设计规定进行,6米为夯点间距离。布设桩形时以正方形为主。在第一遍正方形中心点位置布设第二遍夯点,各个夯点位置可通过全站仪及钢尺标进行标示,一般选用的标示材料为白灰与木桩,随后测量各个夯点原地面高程。160kpa与180kpa为夯前原地表检测的地基承载力,与施工规定相比较小。施工前期,强夯处理范围内水位与3.5米相比较低,如3.75米等。逐点夯击,对各点位进行夯击作业,测量其沉降量与孔隙水压力,并进行详细记录。
3、碎石铺设。如饱和细颗粒土存在于地表内或具有较高地下水位时,必须将碎石层铺筑到亚粘土表面,将其铺设厚度在2米范围内进行有效控制,碎石铺设功能为对承受强夯机械进行持力,同时控制冲击波出现的上部土层松动情况,并达到及时消散超静水压力的作用。
4、夯点施工。夯击公路工程软土地基前,必须准确标注第一次夯击位置,一般选用的材料为小木桩与石灰,确保其误差在5厘米以下,为测量地面高程提供便利。夯点施工可分三个阶段进行,第一阶段,公路工程软基施工前,先对施工场地进行平整作业,对场地标高进行复测,确保其与设计起夯面标高规定相符合,随后通过全站仪向施工场地内进行施工图角点引测,并进行坐标控制。通过监理人员检验后,确保其质量符合施工规定,再选用一般经纬仪,根据施工图进行第一遍夯点布设,并用白灰标识出夯点位置,为夯锤准确就位提供便利。强夯机械设备就位后,应先测量夯锤落距,同时选取有效方案,避免夯击过程出现偏差,保证每击都能符合相关规定,如单击夯击能等。于此同时,对就位后的锤顶面标高与地面标高进行测量,为夯坑深度计算提供便利。起重机就位后,将夯锤向预定高度起吊,并将脱钩装置开启,等到夯锤脱钩自行落下后,将吊钩放下,进行锤顶高程的测量。如两击无法满足沉降需求,必须将石块填实到夯坑内,随后连续夯击。确保其符合施工规定后,方可停止夯击作业。
第二阶段,完成第一遍夯点施工后,在监理工作者的监督下,必须进行夯坑回填、场地平整机地面抄平作业。随后再次利用全站仪向施工场地内进行施工图角点引测,并进行坐标控制。同时,可选用白灰进行夯点标识,该施工方式和第一阶段相同。
第三阶段,该阶段为满夯施工,不需要布设夯点及观测夯沉量,只需要对夯击数、夯锤落距等进行有效控制。平底铸钢锤(2.4米)为本工程夯锤,25吨为夯锤重量。完成满夯施工后,场地整平时,可选用推土机进行施工,平整碾压标高必须符合施工规定。
三、公路软基施工中强夯施工质量控制
按设计要求确定夯击主、副点位置。夯击时夯锤的气孔要畅通,夯锤落地时应基本水平。各夯点应放线定位,夯完后检查夯坑位置,发现偏差及漏夯应及时纠正。强夯施工时应对每一夯击点的单夯夯击能量、夯击次数和每次夯沉量等进行详细记录。各施工班组必须严格按照设计文件确定的施工参数进行施工,牢固树立全局观念,服从统一指挥按照质量认证质量条例控制质量。施工前认真阅读施工技术文件,并层层进行技术交底,做到所有施工人员对设计要求、质量标准、施工方案人人心中有数。每打一个夯点,记录员应对号进行记录,并在施工图上圈记,避免错位和漏夯,发现偏差和漏夯时纠正。
四、结束语
综上所述,强夯法处理软土地基,施工操作简便,投入人力和设备资源少、施工速度快,对砂土液化地基的处理效果尤为良好,在公路施工中是相对理想的软土地基处理方式。提高强夯法技术水平,对公路工程整体质量提升具有重要意义。
[1] 杨文兴. 浅谈强夯法在二级公路改建工程施工中的应用[J]. 公路交通科技(应用技术版). 2014(01)
[2] 周健,张思峰,贾敏才,王冠英. 强夯理论的研究现状及最新技术进展[J]. 地下空间与工程学报. 2016(03)