劉進(jìn)召?。ㄖ需F四局集團(tuán)第二工程有限公司，江蘇 蘇州 215131）

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淺談重夯在處理濕陷性黃土的施工與控制

劉進(jìn)召（中鐵四局集團(tuán)第二工程有限公司，江蘇 蘇州 215131）

文章較為詳細(xì)地闡述了重夯的作用機(jī)理，并結(jié)合某高速公路濕陷性黃土地段地基處理的實(shí)踐，對(duì)重夯施工工藝進(jìn)行介紹，敘述了濕陷性黃土處理重夯施工的具體施工過程、質(zhì)量控制措施及相關(guān)注意事項(xiàng)。

重夯；施工檢測(cè)；質(zhì)量控制；濕陷性黃土

1　重夯的夯實(shí)機(jī)理

濕陷性黃土是一種特殊性質(zhì)的土，在一定的壓力作用下，逐漸下沉穩(wěn)定，當(dāng)受水浸濕后，土結(jié)構(gòu)迅速破壞，并產(chǎn)生顯著附加下沉[1]，對(duì)工程危害很大。重夯法通過產(chǎn)生的強(qiáng)大沖擊力破壞土體原有的結(jié)構(gòu)，使土顆粒重新排列成致密結(jié)構(gòu)，大大地提高土體的抗變形能力和強(qiáng)度，最終達(dá)到消除地表以下一定范圍內(nèi)土體的濕陷性的目的。

重夯實(shí)際上是將勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，對(duì)路基或結(jié)構(gòu)物基底進(jìn)行處理的一種方法，它與強(qiáng)夯的本質(zhì)區(qū)別在于錘的質(zhì)量小，適用于夯實(shí)淺層地基。它是將一定重量的重錘以一定的落距給地基以沖擊和振動(dòng)，對(duì)地基施加強(qiáng)大的沖擊力，從而達(dá)到提高地基土的強(qiáng)度，降低壓縮變形，改善振動(dòng)液化，消除黃土的濕陷性。夯擊能傳送到地基的能量主要是壓縮波、剪切波和瑞利波合力作用而成，壓縮波使土體孔隙壓力增大，并使土顆粒發(fā)生錯(cuò)位，剪切波則引起橫向位移，瑞利波與剪切波共同作用使土顆粒間受到剪切，同時(shí)使土體密實(shí)[2]。

2　工程概況

某高速公路起訖里程為K103+045～K118+102，全長15.57km，系國家高速公路網(wǎng)重要組成部分。采用雙向四車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，設(shè)計(jì)速度120km/h，路基寬度26m。合同段內(nèi)地質(zhì)情況基本以Ⅱ級(jí)非自重濕陷性黃土為主，濕陷土層厚度為5.1m～8.7m。

該路段的原地表土最大干密度為1.92g/cm3，最佳含水量為10.8%。土場(chǎng)最大干密度為1.83g/cm3，最佳含水量為11.3%。該土屬低液限粘土，液限為27.8%，塑限為19.4%，塑性指數(shù)Ip=8。

由于濕陷土層厚度達(dá)到5.1m～8.7m，需對(duì)該路段處進(jìn)行重夯處理。本試驗(yàn)段選取K103+045～K103+450段進(jìn)行相關(guān)的試驗(yàn)。對(duì)填方路段坡腳外3m范圍內(nèi)采用重夯夯實(shí)處理，夯擊區(qū)域見圖1。

圖1　夯擊區(qū)域示意圖

3　重夯試驗(yàn)的研究

3.1重夯施工工藝（見圖2）

圖2　重夯施工工藝流程圖

3.2夯點(diǎn)的布置

試驗(yàn)段選用單點(diǎn)夯擊能為500kN·m的夯機(jī)，由技術(shù)準(zhǔn)備中放出的基樁和水準(zhǔn)點(diǎn)，在路基坡腳線外3m向內(nèi)放出第一個(gè)夯擊點(diǎn)，用白灰做出標(biāo)記，并測(cè)量地面高程。然后由第一夯擊點(diǎn)放出滿夯每排基準(zhǔn)線，由基準(zhǔn)線放樣其他夯點(diǎn)，夯點(diǎn)間距保證夯痕搭接不小于1/4D，夯平后進(jìn)行標(biāo)高測(cè)量。

4　重夯施工的檢測(cè)

4.1監(jiān)測(cè)與記錄

夯擊過程中做好檢測(cè)與記錄，檢查錘重與落距，確保夯擊能滿足500kN·m，夯擊前對(duì)夯坑進(jìn)行復(fù)核，夯完后檢查夯坑位置，發(fā)現(xiàn)偏差與漏夯及時(shí)糾正，檢查每個(gè)夯點(diǎn)夯擊次數(shù)和沉降量，對(duì)各項(xiàng)參數(shù)做好詳細(xì)的施工記錄。

4.2夯后平整

夯完后將基底土平整，用重型壓路機(jī)碾壓至表面無輪跡。

4.3試驗(yàn)檢測(cè)

夯擊結(jié)束后，取樣進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)，具體如下：做土工分析（含水量采用烘干法，液塑限采用液塑限指標(biāo)法），夯后取樣應(yīng)在夯實(shí)滿3d。

5　施工質(zhì)量控制措施

5.1夯前質(zhì)量控制措施

夯點(diǎn)布設(shè)、放樣。在夯機(jī)就位施夯前，布設(shè)、放樣夯點(diǎn)位置，復(fù)核夯點(diǎn)偏位誤差，確保夯點(diǎn)偏位誤差不大于5cm。夯前高程控制。夯前高程是計(jì)算夯沉量的依據(jù)，夯前必須認(rèn)真測(cè)量、確保高程準(zhǔn)確并記錄完整。夯擊能檢查。施夯前，檢查落距、夯錘重，保證夯擊能達(dá)到500kN·m。夯錘偏心檢查。施夯前，檢查夯錘是否偏心，若偏心，應(yīng)采取幫焊鋼板或增減混凝土等方法糾偏平衡，以免夯坑發(fā)生偏斜。

5.2夯擊過程質(zhì)量控制措施

夯機(jī)偏位、傾斜控制。夯擊過程中，嚴(yán)格檢查夯擊偏位和傾斜，當(dāng)夯坑偏位大于5cm或傾斜大于30°時(shí)，應(yīng)立即糾偏和回填夯坑，確保夯擊能平均傳遞。夯擊擊數(shù)控制。施夯過程中，嚴(yán)格按施工統(tǒng)計(jì)表，記錄每個(gè)夯點(diǎn)的夯擊次數(shù)。夯擊時(shí)，若夯坑周圍地面發(fā)生過大隆起，應(yīng)立即停止夯擊，檢查和分析原因，此夯點(diǎn)的夯擊次數(shù)不作為正常記錄。若發(fā)生夯坑過深且提錘困難時(shí)，應(yīng)立即停夯，檢查和分析原因，待處理后方可繼續(xù)施工。當(dāng)夯擊到最后兩擊，測(cè)得的沉降量不大于2cm時(shí)，此夯點(diǎn)即完成。

5.3夯后質(zhì)量控制措施

每遍夯擊完成后，對(duì)已夯夯點(diǎn)的夯坑進(jìn)行逐個(gè)檢查、校對(duì)，若發(fā)現(xiàn)漏夯、夯點(diǎn)偏位超標(biāo)時(shí)，及時(shí)予以補(bǔ)夯。夯后高程測(cè)量。每次夯擊完成后，用推土機(jī)將夯坑推平壓實(shí)，對(duì)夯坑場(chǎng)地進(jìn)行高程測(cè)量，并以此檢查夯沉量是否有異常。夯后現(xiàn)場(chǎng)取樣檢查。嚴(yán)格按照重夯設(shè)計(jì)要求及相關(guān)規(guī)范要求的時(shí)間、方法、標(biāo)準(zhǔn)、次數(shù)、順序、項(xiàng)目和內(nèi)容進(jìn)行夯后現(xiàn)場(chǎng)取樣檢測(cè)。

6　重夯施工注意的事項(xiàng)

夯前，對(duì)起重機(jī)、滑輪組及脫鉤組等進(jìn)行全面檢查，并進(jìn)行試吊、試夯，一切正常方可進(jìn)行夯擊施工。夯錘氣孔保持暢通，如遇堵塞，應(yīng)及時(shí)將塞土清除。如施工中發(fā)現(xiàn)錘偏離坑中心，應(yīng)立即調(diào)整對(duì)中，夯擊后如發(fā)現(xiàn)坑底歪斜較大，需及時(shí)用土將坑底墊平后，方可繼續(xù)夯擊。認(rèn)真做好施工記錄，對(duì)每擊的沉降量都應(yīng)進(jìn)行沉降觀測(cè)和記錄，并掌握好停錘標(biāo)準(zhǔn)。密切注意異?，F(xiàn)象，對(duì)夯沉量異常、夯錘反彈、地表隆起，要加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，如實(shí)記錄，并及時(shí)報(bào)告業(yè)主和監(jiān)理工程師研究解決辦法。對(duì)場(chǎng)地沉降量有控制要求時(shí)，每遍夯前和夯后都應(yīng)對(duì)場(chǎng)地夯沉量進(jìn)行測(cè)量。起吊夯錘保持勻速，不得高空長時(shí)間停留，嚴(yán)禁急停猛降，防止夯錘墜落，停止作業(yè)時(shí)，將夯錘落至地面。夯錘起吊后，臂桿及夯錘下15m范圍內(nèi)嚴(yán)禁站人。橋臺(tái)、涵洞附近需進(jìn)行重夯施工時(shí)，先進(jìn)行重夯施工后進(jìn)行結(jié)構(gòu)物作業(yè)。干燥氣候下進(jìn)行重夯施工時(shí)，需進(jìn)行灑水降塵。當(dāng)風(fēng)力大于5級(jí)時(shí)，應(yīng)停止重夯作業(yè)，以防止機(jī)械傾倒，保證安全。及時(shí)整理場(chǎng)地定位測(cè)量成果、現(xiàn)場(chǎng)施工記錄、設(shè)計(jì)變更單、現(xiàn)場(chǎng)簽證、工序質(zhì)量評(píng)審等有關(guān)工程資料，加強(qiáng)原始資料整理，歸檔管理工作。

7　結(jié)論

綜上所述，重夯施工中關(guān)鍵是通過現(xiàn)場(chǎng)夯實(shí)試驗(yàn)取得詳細(xì)的施工參數(shù)，結(jié)合總體施工計(jì)劃制定切實(shí)可行的施工方案，在施工過程中嚴(yán)格按照施工質(zhì)量控制措施和安全生產(chǎn)管理保證措施進(jìn)行施工，施工同時(shí)要及時(shí)進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)及相關(guān)試驗(yàn)，確保強(qiáng)夯施工保質(zhì)、安全的進(jìn)行。

[1]孟秀元.重夯法在路基施工中的應(yīng)用[J].山西建筑，2011（5）.

[2]唐嫻，毛國民，戴經(jīng)梁.重夯在濕陷性黃土基底處理上的應(yīng)用[J].長安大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2003（3）.

[3]蘇建林，張桉.濕陷性黃土路基工程綜合處理[J].路基工程，2004（5）.

[4]侯巖峰.基于強(qiáng)夯法處理濕陷性黃土路基的研究[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化，2005 （S1）.

[8]余高飛.濕陷性黃土強(qiáng)夯效果淺析[J].安徽建筑，2004（5）.

U213.1+4

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1007-7359(2016)03-0141-03

10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.03.051

劉進(jìn)召（1979-），男，江蘇蘇州人，畢業(yè)于武漢鐵路橋梁學(xué)校，工程師。