浅谈重夯在处理湿陷性黄土的施工与控制

2016-08-23刘进召中铁四局集团第二工程有限公司江苏苏州215131

安徽建筑 2016年3期

关键词：偏位夯点陷性

刘进召　（中铁四局集团第二工程有限公司，江苏苏州 215131）

浅谈重夯在处理湿陷性黄土的施工与控制

刘进召（中铁四局集团第二工程有限公司，江苏苏州 215131）

文章较为详细地阐述了重夯的作用机理，并结合某高速公路湿陷性黄土地段地基处理的实践，对重夯施工工艺进行介绍，叙述了湿陷性黄土处理重夯施工的具体施工过程、质量控制措施及相关注意事项。

重夯；施工检测；质量控制；湿陷性黄土

1　重夯的夯实机理

湿陷性黄土是一种特殊性质的土，在一定的压力作用下，逐渐下沉稳定，当受水浸湿后，土结构迅速破坏，并产生显著附加下沉[1]，对工程危害很大。重夯法通过产生的强大冲击力破坏土体原有的结构，使土颗粒重新排列成致密结构，大大地提高土体的抗变形能力和强度，最终达到消除地表以下一定范围内土体的湿陷性的目的。

重夯实际上是将势能转化为动能，对路基或结构物基底进行处理的一种方法，它与强夯的本质区别在于锤的质量小，适用于夯实浅层地基。它是将一定重量的重锤以一定的落距给地基以冲击和振动，对地基施加强大的冲击力，从而达到提高地基土的强度，降低压缩变形，改善振动液化，消除黄土的湿陷性。夯击能传送到地基的能量主要是压缩波、剪切波和瑞利波合力作用而成，压缩波使土体孔隙压力增大，并使土颗粒发生错位，剪切波则引起横向位移，瑞利波与剪切波共同作用使土颗粒间受到剪切，同时使土体密实[2]。

2　工程概况

某高速公路起讫里程为K103+045～K118+102，全长15.57km，系国家高速公路网重要组成部分。采用双向四车道高速公路标准建设，设计速度120km/h，路基宽度26m。合同段内地质情况基本以Ⅱ级非自重湿陷性黄土为主，湿陷土层厚度为5.1m～8.7m。

该路段的原地表土最大干密度为1.92g/cm3，最佳含水量为10.8%。土场最大干密度为1.83g/cm3，最佳含水量为11.3%。该土属低液限粘土，液限为27.8%，塑限为19.4%，塑性指数Ip=8。

由于湿陷土层厚度达到5.1m～8.7m，需对该路段处进行重夯处理。本试验段选取K103+045～K103+450段进行相关的试验。对填方路段坡脚外3m范围内采用重夯夯实处理，夯击区域见图1。

图1　夯击区域示意图

3　重夯试验的研究

3.1重夯施工工艺（见图2）

图2　重夯施工工艺流程图

3.2夯点的布置

试验段选用单点夯击能为500kN·m的夯机，由技术准备中放出的基桩和水准点，在路基坡脚线外3m向内放出第一个夯击点，用白灰做出标记，并测量地面高程。然后由第一夯击点放出满夯每排基准线，由基准线放样其他夯点，夯点间距保证夯痕搭接不小于1/4D，夯平后进行标高测量。

4　重夯施工的检测

4.1监测与记录

夯击过程中做好检测与记录，检查锤重与落距，确保夯击能满足500kN·m，夯击前对夯坑进行复核，夯完后检查夯坑位置，发现偏差与漏夯及时纠正，检查每个夯点夯击次数和沉降量，对各项参数做好详细的施工记录。

4.2夯后平整

夯完后将基底土平整，用重型压路机碾压至表面无轮迹。

4.3试验检测

夯击结束后，取样进行室内试验，具体如下：做土工分析（含水量采用烘干法，液塑限采用液塑限指标法），夯后取样应在夯实满3d。

5　施工质量控制措施

5.1夯前质量控制措施

夯点布设、放样。在夯机就位施夯前，布设、放样夯点位置，复核夯点偏位误差，确保夯点偏位误差不大于5cm。夯前高程控制。夯前高程是计算夯沉量的依据，夯前必须认真测量、确保高程准确并记录完整。夯击能检查。施夯前，检查落距、夯锤重，保证夯击能达到500kN·m。夯锤偏心检查。施夯前，检查夯锤是否偏心，若偏心，应采取帮焊钢板或增减混凝土等方法纠偏平衡，以免夯坑发生偏斜。

5.2夯击过程质量控制措施

夯机偏位、倾斜控制。夯击过程中，严格检查夯击偏位和倾斜，当夯坑偏位大于5cm或倾斜大于30°时，应立即纠偏和回填夯坑，确保夯击能平均传递。夯击击数控制。施夯过程中，严格按施工统计表，记录每个夯点的夯击次数。夯击时，若夯坑周围地面发生过大隆起，应立即停止夯击，检查和分析原因，此夯点的夯击次数不作为正常记录。若发生夯坑过深且提锤困难时，应立即停夯，检查和分析原因，待处理后方可继续施工。当夯击到最后两击，测得的沉降量不大于2cm时，此夯点即完成。

5.3夯后质量控制措施

每遍夯击完成后，对已夯夯点的夯坑进行逐个检查、校对，若发现漏夯、夯点偏位超标时，及时予以补夯。夯后高程测量。每次夯击完成后，用推土机将夯坑推平压实，对夯坑场地进行高程测量，并以此检查夯沉量是否有异常。夯后现场取样检查。严格按照重夯设计要求及相关规范要求的时间、方法、标准、次数、顺序、项目和内容进行夯后现场取样检测。

6　重夯施工注意的事项

夯前，对起重机、滑轮组及脱钩组等进行全面检查，并进行试吊、试夯，一切正常方可进行夯击施工。夯锤气孔保持畅通，如遇堵塞，应及时将塞土清除。如施工中发现锤偏离坑中心，应立即调整对中，夯击后如发现坑底歪斜较大，需及时用土将坑底垫平后，方可继续夯击。认真做好施工记录，对每击的沉降量都应进行沉降观测和记录，并掌握好停锤标准。密切注意异常现象，对夯沉量异常、夯锤反弹、地表隆起，要加强监测，如实记录，并及时报告业主和监理工程师研究解决办法。对场地沉降量有控制要求时，每遍夯前和夯后都应对场地夯沉量进行测量。起吊夯锤保持匀速，不得高空长时间停留，严禁急停猛降，防止夯锤坠落，停止作业时，将夯锤落至地面。夯锤起吊后，臂杆及夯锤下15m范围内严禁站人。桥台、涵洞附近需进行重夯施工时，先进行重夯施工后进行结构物作业。干燥气候下进行重夯施工时，需进行洒水降尘。当风力大于5级时，应停止重夯作业，以防止机械倾倒，保证安全。及时整理场地定位测量成果、现场施工记录、设计变更单、现场签证、工序质量评审等有关工程资料，加强原始资料整理，归档管理工作。