强夯法在公路软土地基处理中的应用

强夯法在公路软土地基处理中的应用

张勇

中铁港航局集团有限公司;510660

摘要:在公路建设中,不良土质的问题十分常见,同时也无法逃避,需要千方百计进行克服。在公路的软土地基处理中,一旦缺乏对实际情况的准确分析和妥善处理,就会产生路基失稳以及过量沉陷的危险,最终损毁公路的路面,影响其正常使用。强夯法是针对软土地基的一种处理方式,其操作简单、材料使用较少,优势明显,应用比较广泛。本文主要分析和探讨了这一方法的具体应用。

关键词:强夯法公路软土地基应用

随着经济的高速发展,运输业进入了新的发展阶段,极大程度上提高了公路的质量,同时,人们对公路的要求也逐渐提升。公路的质量与路基的状况密不可分,直接影响着经济的发展速度。对公路路基的合理处理和固定,能够极大促进竣工后的运营。强夯法是比较普遍的一种加固方式,能够有效防止施工中一些不良问题。随着技术的不断发展,强夯法必然得到不断改进,充分发挥其在公路建设中的作用,有力保障公路的质量。

1强夯法的概念及施工工艺

1.1强夯法的概念

强夯法也被称为动力固化技术,主要借助起重机的重锤,在一定高度向下重击,强大的冲击力经过土层传至地基,对其造成冲击波,实现对土层中颗粒阻力的克服,达到对地基的加固效果。强夯法的过程中,实现了功能的基本转换,也达到了对地基的加固效果。这种工艺操作比较简单,强度和深度加大,所需设备较少,加固效果明显,同时成本较低,占用时间较少。强夯法主要被应用在粘土、杂填土和砂类土等土质中。随着技术的不断进步,在淤泥和塑性土中也可以被应用。

1.2强夯法的施工工艺介绍

1.2.1虽然强夯法施工较为简单,但是在施工前要进行试验,以确定具体施工细节,而后才能大范围地使用。首先,要对夯击进行测定,目的是根据施工现状,试验多种夯击参数,从而选择最合适的数值,形成最佳的强夯施工方案。在确定强夯方案后,进展施工,在施工过程中实现对参数的检验,从而顺利完成操作。

1.2.2强夯法主要涉及夯击的能力、次数、间距、加固范围等,这些都需要在测试的过程中获得准确的数值。对于夯击能,可以利用相对应的额修正公式来获得。夯击的次数是实现加固的水平的主要数值,可以根据夯击和沉降效果的曲线得到。不同的土质,其夯击次数不尽相同。砂砾一般为3次左右,粘土为8次左右。间距的数值主要参考以往的经验,根据土层需要加固的深度为基础进行选择。

2软土地基变形的显著特点

对于软土地基问题的解决,必须先要了解软弱地基变形的特征。主要体现在三个方面:变形的程度较大、范围广、压缩稳定持续的时间较长、侧向变形较之其它土质较大。变形的程度较大主要是因为:软弱的土质以淤质土为主,水量较大,且很难自行流出。压缩稳定时间较长主要是因为:粘粒为主的土质虽然孔距较大,但是每个孔隙又较小,水分很难在孔隙之间流动,透水性较差,水分不能尽快派排出,变形开始发生,而且持续时间较长。侧向变形较大,与竖向变形的比值也较大。

3强夯法在软土地基中的具体应用

3.1施工前的准备工作

强夯法涉及的设备和工具比较简单,主要是起重机。可以是能力在100吨的履带式,要将其进行安全设置,避免施工过程中吊臂后仰等情况的发生。对于夯锤的选择,主要参考地基的土质。对于锤径,在夯锤的地面要安排一些排气孔位,一般设置为300毫米左右的孔径。要保证脱钩装置强度足够,灵活自如,能够实现夯锤的稳定。对于施工场地,要对其进行事先的平整。在完成施工后,要对表面进行预压,配合排水系统的修筑,避免积水现象的发生。

3.2强夯法的具体施工工艺

3.2.1夯击试验

首先,要对施工现场的地质状况进行考察,设置探孔的数量,一般为六个左右,设定三个为基本的实验标准。做好试验过程中数据的收集和记录,其中主要的数值为夯击高程、范围、次数等。在完成一周后,再对夯击结果进行检验,观察加固效果是否满意,合乎设计标准。从而确定最终的夯击参数,形成施工方案。

3.2.2施工的具体方法和相关参数

强夯法施工过程中主要的参数为夯击点和满夯时的数值。例如,在某个工程中,点夯分三个批次,分别为2000kn.m,2500kn.m,2500kn.m.那么,最后两次的夯击沉降要小于50毫米,那么,夯击点周围的突出就不会发生较大的隆起,有效避免了提锤难的问题。通常,夯击点数值为正方形,方式为三次点夯,隔行不隔点为主要的方式。以测试的结果确定夯击间隔;对于满夯的技术参数,一般夯击能为1000kn.m,三次为最佳次数。这种方式的施工范围为整个场地。在完成满夯操作后,要进行承载力的测试。

3.2.3强夯法的施工保障

对于强夯法来说,场地的平整十分重要,而且可以承受夯击的载荷。在施工进行前,要清除场地内的障碍,对管线等进行合理的清理;要根据设计标准,选择恰当的设备,满足高度的实际要求,同时,为了防止起重机使用过程中的振动,要设置安全装置。主要是在臂杆顶部安置钢丝,实现与推土机的连接;每完成一次夯击,要对场地的沉降情况进行测量,而后回填,目的是为下一次夯击做准备;强夯的时候,要保证夯锤处于中心,及时调整偏差,防止倾斜。在夯击的过程中,要保证位置准确,一旦出现倾斜,要及时进行回填,而后在进行补充夯击。为了避免夯击过程中对周边的振动,要与周边建筑保持15米的距离。

3.2.4雨季施工的具体措施

强夯施工的最佳季节为旱季,如遇到雨季,要注意对排水的处理,使整个现场保持干燥;对于强夯涉及的范围内,要做好表面处理,使之满足施工的具体要求。对于雨季后进场的起重机,避免在低洼地区进行施工,要做好测试,待稳定后再进行施工。

4对强夯法的具体检验

对于完成后的强夯,要对实际效果进行积极的检验,一般选择在施工结束后的两周后。检测的工作由相关单位进行,目的是实现相互的监督。方式有很多种,主要是动力触探和压板载荷。对于动力触探的方式主要是借助落锤进行试验,对场地进行连续地锤击,每分钟30次,贯入器导入土层10厘米的锤击数就是检测的结果。这一试验的目的是向上的承载力、强夯的深度以及周边的深度;压板载荷的检验主要是对较深范围地基承载能力的改变情况的测试。在检验过程中,主要是按照要求加载的两倍进行,在试验中,利用预制的混凝土块作为压在件,将其重量设置为固定的参数。对于设定的压在点进行检查,收集数据,绘制载荷和沉降值,实现对强夯质量的检测。

结束语:

综上,强夯法在操作方式上相对比较简单,是一种比较易于实施的地基加固技术。但是,不同的地质,地基的地质构造不尽相同,情况多样,十分复杂,尤其是软土地基。对软土地基实施强夯法,虽然具有较为优越的条件,优势比较显著,但是在具体的实施过程中要对施工场地的一些自然情况进行细致的考察,以保证在大背景下,符合强夯法的相关规定和技术标准,保证一定的适应性。同时,鉴于强夯法的夯击容易造成砂土的液化,必须重视施工前对基础的事先处理,注重施工前的试夯,保证取得预先的夯击效果,满足各项技术参数和设计要求。与此同时,要做好安全保障措施,对相关人员、设备进行安全性的检验,保证施工的安全性。

参考文献:

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[2]马卓.公路工程中软土地基处理技术应用的研究[D].长安大学,2011.

[3]黄瑞章.道路工程软土地基处理方案选择研究[D].福建农林大学,2013.

[4]李玉平.浅谈强夯法在软土地基处理中的应用[J].长沙铁道学院学报(社会科学版),2010,02:208-209.

作者简介:

张勇(1980—),男,广东广州人,本科,毕业于兰州交通大学公路工程与城市道路工程专业,从事工程施工现场工作。

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