强夯置换法在公路软基处理中的应用与分析

2020-11-06 04:45陈玥邵俊芳
关键词:软基处理作用机理

陈玥 邵俊芳

摘 要:随着公路建设事业的迅速发展,强夯置换法在公路路基加固施工中应用非常广泛,为了进一步保证公路路基结构质量,必须严格按照工程施工现场具体情况,合理确定施工方案,掌握施工技术要点,做好质量控制工作,只有这样才能保证有效加固路基,延长工程使用寿命。

关键词:强夯置换法;软基处理;作用机理

0 引言

随着我国国民经济的迅速发展,越来越多道路修建于软基之上。软基处理效果对道路质量起决定性作用。公路工程是交通运输事业的重要组成部分,提高公路品质对区域经济发展意义重大。强夯置换法具有高效、方便、成本低等优势,在公路软基处理中得到了广泛应用与推广。

1 软基处理中强夯置换施工方案

经对比分析多种软土路基处理法,决定采用块石强夯置换法进行施工。整体加固设计方案如下:

(1)原路基处先将1m厚软土层挖除,换填同样厚度的块石层进行强夯置换处理。将路基坡脚外3m设为处理范围,随后按照天然砂砾(0.3m厚)+土工格栅(一层)+天然砂砾(0.7m)的顺序进行铺筑,并一层一层碾压,最后进行路堤填筑。

(2)强夯时,采用圆柱形夯锤,自重为15t,各项参数为如下:1)直径:1.5m;2)高度:2m;3)落距:10m;4)单击夯击能:1500kN·m。

(3)夯击可分3遍完成,前2遍均为点夯,采用1500kN·m夯击能。第3遍为满夯,按照1/3夯锤底面积进行相互搭接,800kN·m为单击夯击能,每个夯点,夯击次数为5击。

(4)当最后两击夯沉量在50mm以下时,可确定夯点夯击次数,且控制在8击以上。

(5)根据设计要求,5m为加固深度,按2m为块石墩直径,则0.126为复合地基置换率,要求在2m以内控制块石墩长度。

(6)按照规定,需在600mm以内控制块石料最大粒径,且粒径在300~600mm的块石含量需控制在50%以上。

2 软基处理中强夯置换法施工技术要点

(1)施工准备。施工前,需做好施工准备工作,要先做好测量、放样工作,根据导线点具体位置,将夯击的夯点放出,并通过白灰表示。根据上述施工设计方案,可将夯点按等边三角形布设,并做好各导线点与水准点加密工作。随后测量各横断面原地面高程,保证后期施工满足设计要求。与此同时,还应完善临时排水设施,做好整体规划,保证雨水能够及时排除,避免对路基土含水量造成严重影响。

(2)机械就位。完成上述所有准备工作后,即可将施工各设备放置于现场指定位置,实现机械准确就位,尤其是起重机,在其就位之后,应保证15t夯锤与夯点对准。且根据施工方案设计,合理控制夯锤落距等指标。

(3)夯击施工。根据要求本次强夯换填材料为块石,那么在夯击施工中,即可同时进行填筑于夯击施工,保持一致。随后将填料填筑到夯坑内,保证填筑高度满足设计要求。夯击次数可按照设计要求确定,为前2遍均为点夯,后1遍为满夯,根据要求,夯击数在8击以上即可,结合具体情况,决定以15击为准,最后2击时,若夯沉量在50mm以内,根据现场实际情况,可暂停施工。

(4)满夯施工。结束以上施工后,可以按800kN·m进行满夯施工,保证夯击具有连续性,完成满夯施工后,需确保地面平整,满足设计要求。

(5)质量控制。软土路基强夯置换施工过程中,应结合工程实际情况建立质量管理体系,将质量检测工作贯穿于施工全过程,尤其加强重点部位及薄弱环节质量控制措施,一旦在检测工作中发现质量问题,应当分析问题具体原因,并及时采取相应处理措施,减少在施工中存在的质量隐患。因此,必须充分掌握软土路基技术标准,并以此为依据进行各个环节质量检测工作。在施工前针对工程实际情况组织技术培训,使工作人员充分掌握操作规范,从根本上提升路基施工质量。

3 强夯置换施工问题及处理对策

(1)偏夯。强夯置换施工中,常常会出现偏夯问题,其根本原因在于环境变化或人为操作等,这些因素的产生均会导致起重设备的夯锤无法准确对准夯点位置,从而出现偏差、偏夯情况。为解决及避免此类问题产生,可选择圆形夯锤,在每次夯击前,对夯点位置进行再次放线复核,且在15cm以内合理控制夯锤中心与夯点之间的位置差距,或者以夯点为中点,将夯位轮廓线准确划出,从而避免偏夯问题出现,提高夯锤位置的精确度。

(2)歪夯。施工中因原路基存在不均匀强度情况,或夯击场地凹凸不平,或垫层压实度不足,均会在夯击施工之后,产生碎石墩垂直度偏离情况,从而产生歪夯等情况,甚至会严重影响夯击能,危害置换墩体。

为此,要求做好每次夯击效果监测工作,及时处理歪夯问题,若问题较为严重时,可选择填料及时填平坑底,随后再次进行夯击施工。

(3)地表过大隆起及翻浆。强夯施工的目的是充分挤出夯点附近的软土,若在施工过程中,夯击能过大,将会出现地表隆起开裂情况,或产生翻浆、冒泥问题。针对这种问题,需及时暂停夯击施工,待碎石铺垫到夯点附近之后,才能重新进行夯击施工。或通过增加填料投放次数的方式进行处理,但必须合理控制每次添加量。待重新进行夯击施工后,需对夯点之间的距离进行再次调整,保证满足施工要求。

(4)“橡皮土”的处理。“橡皮土”的产生很大原因在于软基内粘性土具有较大含水率,且呈饱和状态;或因两次夯击时间相隔过短;或孔隙水压消散不及时等。为解决上述问题,需设置好排水设施,保证快速将土地内的水排出,保证土体固结效果。若仍无法有效解决,可选择挖除换填法进行施工处治。

4 结束语

综上所述,伴随社会经济的迅速发展,我国各地公路工程建設投资越来越大,公路工程建设对地基要求较高。在多种因素作用下,大量公路工程不得不修建在软土地基之上。软土地基普遍存在含水量高、强度小、稳定性差等问题。若软土地基处理不好,将无法满足路基承载力等要求,甚至出现严重质量隐患。为此,必须采用科学、有效的加固方法进行有效处理。强夯置换法能够在强夯作用下,有效提高地基土强度,降低地基土压缩性,并能提升土层均匀度,保证路基稳定。

参考文献:

[1]王伟,连鹏展.抛石挤淤结合强夯置换法在道路软基处理中的应用[J].建筑工程技术与设计,2017(09):1571-1571,1959.

[2]阮昆,田志武,王会成.强夯置换法处理软土地基的应用研究[J]. 交通科技,2012(04):106-108.

[3]葛峰.软土地基处理技术在公路施工中的应用[J].交通世界(中旬刊),2016(04):64-65.

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