李凌之
摘 要:隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展速度的不斷提升,我國公路工程建設(shè)規(guī)模逐步擴(kuò)大,因公路建設(shè)具有較高技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),因此必須重視路基施工。路基壓實(shí)施工一般選取常規(guī)壓路機(jī)械,路基填料密度與施工設(shè)計(jì)要求相符,但碾壓功能具有局限性,無法解決石塊填料間的不穩(wěn)定嵌鎖骨架問題,導(dǎo)致壓實(shí)后仍存有空隙,最終導(dǎo)致沉降量過大。選取強(qiáng)夯法用于公路路基施工,可有效解決以上問題,提升工程質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:公路路基;強(qiáng)夯法;施工準(zhǔn)備
1 強(qiáng)夯法加固機(jī)理
強(qiáng)夯法是為達(dá)到軟土地基承載力提升的目的,由相應(yīng)高度利用重錘自由下落對土層夯擊,確保地基快速固結(jié)的重要手段。在沖擊力影響下,夯錘能夠沖砌上部土體,進(jìn)而破壞土體結(jié)構(gòu),以此形成夯坑,且動(dòng)力擠壓附近土達(dá)到隆起目的。于非飽和土地基,沖擊力對地基土壓密施工過程等同于實(shí)驗(yàn)室擊實(shí)實(shí)驗(yàn),具有顯著擠密效果。于飽和無粘性土而言,在沖擊力影響下,土體極易出現(xiàn)液化現(xiàn)象,相比爆破、振動(dòng)密實(shí)過程,壓密過程具有一致性。于飽和粘性土地基而言,錘擊作用下,受損害的地基土體結(jié)構(gòu)一般位于夯擊點(diǎn)周圍,特定范圍內(nèi)將有超孔隙水壓力出現(xiàn)于地基土體內(nèi),伴隨時(shí)間變化,將漸漸消除孔隙水壓力,以此固結(jié)地基土體、降低孔隙比及提升土體強(qiáng)度?,F(xiàn)階段,地基加固選取強(qiáng)夯法的主要分為3種加固機(jī)理,具體如下:
第一,動(dòng)力密實(shí)。動(dòng)力密實(shí)一般用于多孔隙、粗顆粒、非飽和土強(qiáng)夯加固施工,也就是通過沖擊型動(dòng)力荷載,降低土體內(nèi)孔隙,達(dá)到密實(shí)土體及地基土強(qiáng)度提升的目的。在夯實(shí)非飽和土環(huán)節(jié),也就是擠出土內(nèi)空氣的環(huán)節(jié),因土顆粒相對位移將產(chǎn)生夯實(shí)變形現(xiàn)象。
第二,動(dòng)力固結(jié)。通過動(dòng)力固結(jié)原理可進(jìn)行細(xì)顆粒飽和土強(qiáng)夯加固。在土內(nèi)沖擊能量增加才能有巨大應(yīng)力波出現(xiàn),進(jìn)而對土體原有結(jié)構(gòu)產(chǎn)生損壞,促使液化現(xiàn)象出現(xiàn)在土體一定位置且出現(xiàn)大量裂縫,以此達(dá)到排水通道增設(shè),順利排出孔隙水,當(dāng)去除超孔隙水壓力后,才能達(dá)到固結(jié)土體的目的。
第三,動(dòng)力置換。整式置換與樁式置換為動(dòng)力置換的主要類型,整式置換是指在淤泥內(nèi)通過強(qiáng)夯方式將碎石整個(gè)都納入,其功能與換土墊層基本一致。樁式置換是指在土體內(nèi)利用強(qiáng)夯方式填筑碎石,在軟土內(nèi)可間隔性地夯入一些碎石樁,進(jìn)而達(dá)到樁式碎石墩形成的目的。
2 公路路基強(qiáng)夯施工準(zhǔn)備
2.1 施工機(jī)械準(zhǔn)備
為確保強(qiáng)夯施工質(zhì)量,需合理配置施工機(jī)械,主要機(jī)械包含帶有自動(dòng)脫鉤裝置的履帶式起重機(jī)、脫鉤裝置、夯錘、推土機(jī)、碾壓機(jī)等。
2.2 場地準(zhǔn)備
為保證施工安全,施工前必須將施工場地的雜物清理干凈,并將場地上方1.5倍吊臂高度范圍內(nèi)線路清理干凈,同時(shí)清除地下障礙物,如樹根等。并填平較深地下坑穴,如坑穴埋深較淺,則需做好標(biāo)注,施工時(shí),適當(dāng)增加夯擊遍數(shù),做好局部換填施工。根據(jù)開夯標(biāo)高規(guī)定,施工前針對場地做好挖填、平整作業(yè),利于起重機(jī)施工。
2.3 含水量控制
施工前,根據(jù)10x10m方格網(wǎng)點(diǎn)在施工段對開夯面下方土層處理厚度內(nèi)土的含水量進(jìn)行測量。嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求及相關(guān)施工規(guī)范規(guī)定確定濕陷性黃土含水量,如與要求不符,需選取注水濕潤或減小濕度進(jìn)行處理。8%以內(nèi)為其含水量,地基需選用強(qiáng)夯法進(jìn)行施工。此時(shí)可根據(jù)1x1m方格網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行施工。要求將布孔方式設(shè)置到方格中心,進(jìn)行鉆孔施工,要求將一定量的水注入孔內(nèi)濕潤土體,通常選取直徑為50到70mm的洛陽鏟進(jìn)行注水孔成孔作業(yè)。如施工段部分位置土層具有較大含水量時(shí),即飽和度在80%以上的情況下,需將排水豎井設(shè)置到土層處理厚度內(nèi),如豎向塑料排水帶、砂井等,為夯擊施工時(shí),快速排除土孔隙水提供便利,同時(shí)還可以起到減小土孔隙水壓力的功效。
3 公路路基強(qiáng)夯施工工藝
3.1 測量放樣
根據(jù)施工圖規(guī)定,選取水準(zhǔn)儀與全站儀進(jìn)行強(qiáng)夯區(qū)域、點(diǎn)位的確定,且將坐標(biāo)控制網(wǎng)點(diǎn)基樁安設(shè)到強(qiáng)夯范圍外,并將水準(zhǔn)點(diǎn)合理布設(shè)到其附近,以此對高程、路基沉降加以控制。
3.2 試夯
試夯應(yīng)在重錘夯擊施工前進(jìn)行,便于夯錘落距、沉降量觀測,最后對夯擊總沉降量進(jìn)行驗(yàn)證。根據(jù)施工要求,可選取夯擊遍數(shù)、有效加固深度、單點(diǎn)總夯擊能等作為試夯參數(shù)。要求先進(jìn)行路基土方層施工,當(dāng)上土厚度在1.5m以上時(shí),即可實(shí)施強(qiáng)夯作業(yè),并對以上工序重復(fù)施工,保證填土厚度與施工規(guī)范規(guī)定相符。各個(gè)夯點(diǎn)連擊2次為1遍,如兩次夯擊沉降差在5cm以下或兩次夯沉量都小于15cm,則滿足設(shè)計(jì)規(guī)定。夯擊1遍后沉量量與施工規(guī)定不符時(shí),可選取推土機(jī)進(jìn)行整平作業(yè),隨后實(shí)施第2遍夯擊作業(yè),保證滿足設(shè)計(jì)要求。完成試夯作業(yè)后,需校正試夯確定的參數(shù)。大面積施工作業(yè)時(shí)無需檢測所有夯點(diǎn)沉降量,只需對夯擊次數(shù)、夯錘落距與夯點(diǎn)搭接等加以重視即可,相比錘底面積,要求在20%以上控制夯印搭接部分,1%為本工程夯點(diǎn)抽檢頻率。
3.3 強(qiáng)夯施工
選取6t重夯錘,1.65m為夯錘底面直徑。確定夯點(diǎn)位置后,需對地面高程進(jìn)行準(zhǔn)確測量,并做好記錄工作。以路基兩側(cè)邊坡坡腳外1m范圍內(nèi)控制強(qiáng)夯處理寬度,正方形為夯點(diǎn)布設(shè)形狀,3m為其間距,10m為第一次夯擊高度,600KN/m為夯擊能量。因第一次夯擊無法達(dá)到設(shè)計(jì)要求,需進(jìn)行二次夯擊,同樣選取10m作為夯擊高度,600 KN/m為夯擊能量,2.14㎡為夯錘底面積,且進(jìn)行通氣孔設(shè)置。通過分析計(jì)算得出本工程夯擊有效加固深度為14.7m,與現(xiàn)場土方厚度需求相符。在地表粗平以后,根據(jù)土質(zhì)實(shí)際情況分段取樣進(jìn)行各項(xiàng)試驗(yàn),如標(biāo)準(zhǔn)重型擊實(shí)、顆粒分析等。隨后將起重機(jī)放置到指定位置,保證夯錘與夯點(diǎn)位置對準(zhǔn)無誤。每次將夯錘向起重臂最大高度提升,夯錘自由下落,并對錘頂點(diǎn)位置高程進(jìn)行測量,如出現(xiàn)錘頂偏斜問題,需及時(shí)平整坑底。重復(fù)夯擊,根據(jù)試夯情況對夯實(shí)次數(shù)、控制標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行確定。夯點(diǎn)滿足設(shè)計(jì)要求后,選取推土機(jī)整平施工。
3.4 施工監(jiān)測
夯擊施工前必須對錘重、落距進(jìn)行詳細(xì)檢查,保證單擊夯擊能量與施工規(guī)定相符。同時(shí)應(yīng)及時(shí)復(fù)核夯點(diǎn)放線情況,完成夯擊作業(yè)后,應(yīng)對夯坑位置進(jìn)行詳細(xì)檢查,避免出現(xiàn)偏移、漏夯等問題。根據(jù)施工規(guī)格規(guī)定,對各個(gè)夯點(diǎn)夯擊次數(shù)、夯沉量進(jìn)行檢查,且做好各項(xiàng)參數(shù)記錄工作,保證施工質(zhì)量。
4 結(jié)束語
綜上所述,隨著國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度不斷加深,對于公路工程質(zhì)量提出了更高要求。強(qiáng)夯法具有操作簡單、效率高等優(yōu)點(diǎn),在路基施工中應(yīng)用較為廣泛,能夠有效提高其承載能力及穩(wěn)定性。為了保證強(qiáng)夯加固處理效果,應(yīng)根據(jù)實(shí)際地質(zhì)情況計(jì)算各項(xiàng)施工參數(shù),確保滿足公路工程要求。并嚴(yán)格規(guī)范操作行為,減少在施工中存在的安全隱患。同時(shí)加強(qiáng)施工質(zhì)量控制工作,定期復(fù)核各項(xiàng)施工參數(shù),一旦出現(xiàn)誤差過大的現(xiàn)象,應(yīng)及時(shí)采取處理措施,避免影響夯擊加固效果,確保路基承載能力以及穩(wěn)定性,提高公路工程建設(shè)質(zhì)量,以滿足車輛通行需求。
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