摘要:強夯法以其特有的優勢,對市政道路路基施工起到了積極的促進作用。我們廣大的工程技術和施工人員還要在實踐中不斷改進技術、吸取外界先進經驗,努力做好每個環節的具體工作,推動我國道路工程事業的健康發展。本文對市政道路強夯法施工技術要點進行了探討。
關鍵詞:市政道路;強夯法;施工技術;要點
在市政道路施工的過程中,對軟土路基的處理是公路施工的重要環節,軟土路基施工質量的好壞直接關系到了公路的質量。使用強夯法施工技術可以有效處理市政道路路基施工中的軟土問題,因此,在市政道路軟土路基的施工中,要加強對強夯法施工技術的應用。
一、強夯法的作用
1、固結作用
如果對地基強夯,將致使超孔隙水壓高于土粒間的側向壓力,逐漸產生裂縫進而排水通道,改變土壤的滲透性,使孔隙水有效排出,加快了土體的固結進度。當孔隙水壓力小于土粒間的側向壓力,裂縫會自動閉合,使水的運動狀態恢復正常。
2、液化作用
當出現巨大的沖擊力時會對土中孔隙水的壓力進行提升,當其壓力達到覆蓋壓力時,土體則會有液化出現,使其強度得到喪失,對土粒進行重新自由排列。液化作用所形成的影響是局部的。
3、加密作用
夯實一遍后,將減少土中的氣體和液體的體積,從而增加土體的密實度,實驗表明,每夯實一次土體,會減少約40%的氣體體積。
4、時效作用
當孔隙水消散后,土顆粒會再次組合,土顆粒經過吸附自由水而轉化,形成吸附水后恢復了土的強度。因此,必須在強夯施工完畢后的一個月勘探或測試強夯的質量,確保實驗結果的正確。
二、市政道路路基施工中強夯法的特點
1、使用土層種類廣
強夯法適用較多種類的土層,包括粉土、黃土、砂性土等,尤其是對大塊碎石類土、建筑生活垃圾、工業廢料構成的雜填土等較難處理的材料,強夯法也有良好效果,對軟土地基的加固也具有很大優勢。
2、應用范圍廣
能夠在民用建筑、工業、設備基礎、重型構筑物、堤壩、機場跑道、貯倉、公路及鐵路的路基、油罐、堆場、港口碼頭、人工島及核電站等施工中進行應用。
3、加固效果好
強夯法處理后的地基,能增強承載力和壓碎模量,使干密度得到提高,減少壓縮系數和空隙量,增強場地的均勻度,消除膨脹性和濕陷性,使振動液化現象得到消除。
4、合理的加固深度
運用強夯處理的單層高能量級的深度能夠達到12m,而多層處理中深度也能控制在24m、54m"范圍內,通常情況下,能量強夯處理深度為6m、8m。
三、強夯法實施地基加固的原理
1、動力固結原理
動力固結原理主要闡述了強夯法對地基土層的飽和顆粒的處理方式,是強夯法實施以來最基本的原理。動力固結原理主要是應用在顆粒飽和的土壤處理方面,強夯法產生的應力波會對土層產生很大的沖擊力,在這種情況下原有的土體結構會被破壞,導致一些土體被液化產生裂縫,導致土體間的排水通道出現了增加的情況,水分從空隙中溢出,在空隙之間的水壓逐漸消失以后,土體能夠固結在一起,對地基土體的抗壓性以及變形模量能夠進行提高,達到施工的目的。
2、動力置換原理
動力置換存在著兩種形式,分別是樁式置換和整式置換。樁式置換主要的方式是將碎石通過強夯法填入土地中,使部分的碎石樁和軟土形成樁式的碎石墩,這樣能夠利用碎石與碎石之間的摩擦以及墩間的土質維持樁體的平衡,樁體和土質能夠起到復合地基的作用。整體式置換是將碎石強夯到淤泥中,利用換土墊層的方式來對地基進行強化。這兩種方式的應用都要結合實際施工現場的具體情況來進行決定,保證施工效果。
3、動力密實原理
在土層中泥土顆粒的形狀一般都是不規則的橢圓形或者是圓形,在很少的情況下會出現片狀的顆粒,在強夯法的作用性,這些顆粒在形態上會發生變化,泥土之間的顆粒也會出現相對的運動。動力密實原理對加固土壤類型為顆粒空隙較多的非飽和土壤有很大的作用,利用強夯法中重錘產生的強大作用力能夠增加地基土層的泥土顆粒之間的接觸面積,在產生壓縮形變的過程中,對土層之間的空隙間隔進行減小,能夠使整個地基的土體邊緣更加的密實,對地基的強度進行提高的同時,也能提高道路的承載能力。
四、市政道路強夯法施工技術的要點
1、準備工作
(1)基底處理工作,基底處理主要就是針對在基地存在的一些水分和污染物進行必要的清理工作,清理完成后再填筑一些我們可以使用作為強夯基底的土壤為后期的強夯施工做準備,一般說來,這里土層的厚度不應該lt;80"mm,并且還應該進行必要的預壓處理,使其盡可能的平整。
(2)堆填土方施工操作,其主要的目的就是填滿土坑,采用必要的運輸裝置把能夠用來作為地基的土壤運輸到土方中,然后進行必要的預壓處理,在預壓過程之后應該使其盡可能的達到設計中所要求的高度,并且因為強夯法的需要應該使其盡可能的比原有的土方多出一部分,以便于確保土方施工的質量。
(3)測量準備工作,測量也是我們在準備過程中需要格外注意的一點,在測量過程中最應該注意的就是對于坐標基準點的確定,然后才能進行具體的放線操作,最終為整個的強夯法施工做好必要的測量準備。
2、試夯階段
試夯階段主要是在我們做好了施工準備階段之后在實夯之前針對地基進行的一個預處理,其主要的目的就是確定具體的夯錘指標,尤其是對于錘體的重量、拉高距離、錘打面積的確定更是我們的主要目標,根據這些具體的指標來確定出強夯法的具體能級,以便于在具體的施工過程中有所借鑒和設置。此外,在試夯過程中還需要我們確定具體施工過程中應該夯擊的次數、添加的土層量和夯擊的間距等,主要的確定依據就是每一下夯擊之后土層下降的程度和周圍地形的變化狀況,當然既然是試夯階段就不能夠進行過多的夯擊操作,一般說來,在夯擊一次之后土層下降的距離≤50"mm就應該停止試夯操作,具體的評判依據我們可以采用畫曲線圖的方式來進行確認,橫坐標一般為夯擊的次數,縱坐標則一般為土層下降的距離,觀察曲線的變化,當最后兩次曲線點lt;50"mm的話就可以停止夯擊,完成試夯操作,然后就可以通過計算來得出具體的指標進而確定出在強夯施工過程中需要我們設置的一些指標。
3、強夯施工階段
(1)夯擊機具的選擇,其實這里所說的夯擊機具的選擇應該在試夯環節中就應該選好,然后在具體的強夯過程中直接沿用試夯機具,一般說來,在具體的施工過程中我們選用的都是履帶式的強夯吊機,這種強夯機具的起吊能力是極為突出的,一般都可以達到50t以上,其吊起的高度也是較為符合一般工程需要的,可以達到20m以上,作為該種機具中最為重要的錘體來說其重量也達到17~18t以上,高1.6m,直徑達到2.2"m,如果高度能夠達到標準要求的話其錘重能夠達到10t,完全能夠滿足幾乎所有工程的實際需要。
(2)在具體的夯擊過程中一般都是采用梅花形來進行夯擊的,在夯擊過程中還存在著主夯擊和副夯擊的區別,主副之間應該進行明確的區分,一般說來它們之間的距離≥5"m,夯擊的順序也應該是先進行主夯擊操作,然后再依次進行副夯擊操作,具體的夯擊操作按照國家的相關規定來說應該重復進行三次為最佳,也才能夠從最大程度上滿足地基處理的要求,夯擊結束的主要標志應該也是觀察每一次錘擊的標高和夯擊過后的土層下沉量,直到符合相關的規定標準之后才能夠停止夯擊操作。
4、夯后處理階段
夯后處理階段主要是在具體的夯擊任務完成后針對路床進行的必要操作,其主要的工作內容就是首先采用必要的機具把夯擊過后的地基推平,然后針對路床進行必要的施工以增強其強度和平整度,并且確保其標高符合相關的規定,具體的處理方式是采用添加灰土并且進行逐層碾壓。
5、強夯施工質量檢測
在地基處理中采用強夯法雖然能夠在很大程度上確保施工的質量,但是也需要我們在施工中注意一些主要的問題,尤其是對于一些機具和施工具體操作指標的確定格外需要我們進行確認使其能夠滿足施工設計的相關要求和規定,最終確保我們的施工完全滿足工程規范需要,達到工程結果的相關規定。因此,做好強夯施工的質量檢測工作就顯得極為重要,它也是對于整個強夯法施工質量的重要保障。
(1)在施工中定位點位移lt;3"mm就可以算在許可范圍之內,不計入質量問題之中。
(2)夯點位置和設計過程中規定的位置之間的差距在6"mm之內的也可以算在質量達標范圍之內,可以不予以關注。
(3)在夯點的選擇和施工中其誤差一般在100"mm之內的也可以忽略不計,對于夯錘來說,其定位差距在60"mm之內也是可以接受的范圍。
(4)地基頂面標高高度一般≤20"mm,一旦超過這一距離就應該予以必要的糾正,就可能會影響到地基的質量。
(5)對于地基的表面平整度來說,一旦其平整度gt;40"mm,就可能會影響到施工的質量,需要我們加以注意。其實做好強夯施工質量檢測工作不僅僅是夯擊完成之后的工作,在整個施工前也需要我們進行必要的測量,因為,施工前的一些問題也可能會影響到施工的質量,甚至會對于施工過程中的一些夯擊效果造成嚴重的影響。
總之,在市政道路中采取強夯法進行施工能夠有效地保持路面的穩定性,并取得良好的施工效果,因此我們要不斷地加強對強夯法施工技術的重視,改善和創新新技術,為工程質量的提高奠定基礎。
參考文獻:
[1]鹿馨月,陳洪平."強夯法施工技術在市政道路軟土路基處理中的應用[J].科技與企業.2013(04)
[2]朱文明."強夯法施工在市政道路路基填筑中的應用[J].科技資訊.2011(24)
[3]閆傳波,田義平."強夯法施工技術在市政道路軟土路基處理中的應用[J].價值工程.2010(32)
[4]馬海波,吳振,張凱健."強夯法在市政道路路基處理中的應用[J].山西建筑.2010(12)