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湿陷性黄土地基的处理方法探讨

2018-08-22任晓东

科学与财富 2018年21期
关键词:满夯试夯夯点

任晓东

摘 要: 我国地域广袤,湿陷性黄土分布较广,此类土质极易导致地基或结构物沉降、倾斜等,具有严重危害性。当前针对湿陷性黄土地基处理的方法较多,相比其他处理方法,强夯法的优点主要集中于设备简便、经济性强、适用能力好等,已在湿陷性黄土地基处理中得到了广泛应用及推广。为此,本文在充分了解强夯法施工机理的前提下,对湿陷性黄土地基施工准备及技术要点进行了分析与探究。

关键词: 湿陷性黄土;地基处理;强夯法

作为一种特殊土,湿陷性黄土是指在上覆土层自重应力影响下,由于浸水等原因破坏土结构,进而产生显著附加变形的土。此类土质将严重危害结构物的质量,导致地基或结构物下沉、倾斜等。为消除湿陷性黄土的湿陷性,进一步增强地基承载力,达到地基应力条件改善的目的,本文选用强夯法进行施工,通过强夯夯击能量,有效控制地基质量。

一、强夯法施工机理

强夯法是由重锤夯实法的基础上发展而来,其加固机理与重锤夯实法存在极大差异性,属于一种新型地基处理方式。其主要功能就是实现软弱地基承载力的有效提升。要求选取重锤,由相应高度落下,进行土层夯实作业,进而快速达到地基固结的作用,也可叫做动力固结法。要求选取起吊机械工具,将重锤(10到40t)向10到40m提升,高度满足设计要求后,即可使其自由落下,通过极大的夯击能与冲击波达到土层夯实的目的。目前在砂性土、非饱和粘性土及杂填土地基施工中强夯法应用较多。于非饱和粘性土地基而言,通常选取的施工方法为连续夯击、分遍间歇夯击。且按照工程实际情况,利用现场试验对夯实次数及夯实深度进行准确确定。据相关试验显示,夯实能量在100到200t之间时,取得的有效夯实深度可达到3到6m。

二、湿陷性黄土地基施工准备

1、施工前,应对施工表面进行平整,要求清理干净表层土,并碾压表面松散土。同时,根据施工要求及施工现场具体情况,合理设置施工便道,便于运输车辆出入。除此之外,还应做好排水系统设置,保证能够及时将地表水排出,避免出现积水问题。

2、根据设计要求,施工前进行强夯参数的初步确定,选取有代表性的场地做好工艺性试夯试验,且对夯实地基做好夯前原位测试,通过对比分析试夯前后的测试数据,对强夯效果进行检验,并进行工艺参数的确定。

3、测量放线,将控制轴线、场地边线准确定出。同时进行夯点位置標注,在强夯无影响部位,进行多个水准基点的布设。

4、按照“两边—中间”的顺序进行夯击施工,以梅花型或正文形进行第一、二遍夯击点间隔跳夯,以4m作为间距长度,也可认为以夯锤直径1.2~2.2倍作为间距。第三遍需选取低能量满夯,随后夯实表面松土。

三、湿陷性黄土地基施工技术要点

随着社会经济的迅速发展,我国工程建设规模越来越大,人们对其建设质量提出了更高的要求。而工程整体质量的优劣很大程度上受地基土质的影响,特别是不良地基的影响。湿陷性黄土地基极易导致地基沉降问题发生。强夯法的应用,可最大程度控制地基不均匀沉降,减少沉降量,能够全面提升工程的施工质量,最终实现工程使用寿命延长的目的。

1、试夯段布设

本文选取300㎡作为试夯段,需在相对平整的地基上放置夯机,以此保证机械运转正常。点夯过程中,应指派专人负责夯锤操作,以10m作为夯锤初始落距进行试夯施工,此时需在指定位置放置警示标志。夯锤下落后,如出现倾斜现象,需进行夯锤调整,当起落正常后,可再次对落锤高度进行适当调整,并对每次夯锤落距等进行详细记录,最后2击沉降差在5cm以下时则可停止施工,并对夯击次数进行记录。

完成试夯作业后,可由夯击停止时夯击面到其下5m深范围内,间隔50cm取土样进行室内试验,并以此对土的最大干密度、压缩系数等指标进行详细测定。相比设计要求,如夯实指标不符,则需再次对落距、夯点间距等进行调整。通过试夯,可对夯击数、夯实频率等进行确定,并以此对整个强夯施工进行指导。

2、夯击点设置及机械就位

根据设计要求,以正方形合理布设夯点,本文以2m作为夯点间距,并在此基础上进行夯点位置记录及地面高程测量。同时选取白灰做好各夯点编号工作,此外还需进行夯击前原地面标高测量。如机械运行过程中,夯点标示不清晰,可利用控制轴线进行夯点位置的及时恢复。

机械设备到场后,可在指定位置就位,通过辅助桩架调整,可保证夯锤与夯点准确相对。

3、夯击施工

根据施工规定,为保证夯击施工质量,需先进行2次点夯,待其沉降差与设计要求相符后,即可进行最后一次满夯。如与设计要求不符,则需增加点夯遍数,最终保证其沉降差满足设计要求。

夯击过程中,必须对夯前锤顶高程进行准确测量,保证其测量无误。将夯锤吊至相应高度后,需再次对锤顶高程进行测量,随后将脱钩装置启动,夯锤下落进行强夯施工。夯击后需及时将夯锤吊起,循环进行反复夯击,直到结束此点夯击施工。随后再次进行锤顶高程测量,并进行沉降量计算。

依照跳孔夯击的原理,在所有夯击点遍数结束后,且填平夯坑之后,可进行最终的满夯施工,要求夯实场地表层松散土,并对场地高程进行测量。

4、机械移位

在向下一个夯点施工时,需通过辅助机的帮助进行夯锤转移,门架随夯机移动前,与地面高度相比,支腿相距高度需控制在500mm以内。

5、夯坑回填及满夯施工

单个夯击点夯击施工结束后,需选取推土机填平夯坑。待填平作业完成后,需及时开始满夯施工。要求在1.5m控制夯锤直径,15t控制锤重,700kN.m为单击夯击能力,需对各个夯点进行2击作业,相比夯锤面积,两次夯点锤印搭接宽度需控制其25%以上,如部分位置地质情况不良,需增加满夯遍数,以此有效控制施工质量。

6、施工检测

完成上述作业后,需及时选用推土机进行整平施工,并通过压路机进行1遍碾压施工,随后对地基压实度进行详细检测,保证其压实度满足设计要求。

四、结束语

综上所述,近年来,在我国国民经济高速发展的今天,越来越多工程建设于湿陷性黄土地基之上,如无法做好地基处理工作,将对工程质量造成不利影响。为进一步提升地基承载力,应采取科学、有效的方法进行地基处理,如强夯法的应用,可有效提升地基承载力,增强地基稳定性,延长工程使用寿命,为此,在湿陷性黄土地基处理中得到了广泛的应用。

参考文献

[1]樊保平.龙城高速公路湿陷性黄土地基处理技术应用研究[J].北京:中国地质大学.2013(05).

[2]范海明.强夯法在高速铁路湿陷性黄土路基处理中应用研究[J].中国水运:下半月,2013(02).

[3]翁效林、王玮、刘保健,湿陷性黄土拓宽路基变形特性及强夯法处治效应模型试验[J].中国公路学报,2011,(2)

[4]许美旗;杨晓庆;强夯法施工技术在公路软土路基处理中的应用[J];施工技术;2013,S1:384-386.

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