市政道路軟土路基處理中強(qiáng)夯法施工技術(shù)運(yùn)用

陳丁貴

漳州開(kāi)發(fā)區(qū)招商置業(yè)有限公司（363000）

市政道路軟土路基處理中強(qiáng)夯法施工技術(shù)運(yùn)用

陳丁貴

漳州開(kāi)發(fā)區(qū)招商置業(yè)有限公司（363000）

不良土質(zhì)會(huì)經(jīng)常地被用到市政道路建設(shè)中，在一定程度上影響了施工質(zhì)量，這是施工人員必須解決的問(wèn)題。運(yùn)用強(qiáng)夯法施工技術(shù)能夠很好地解決不良土質(zhì)帶來(lái)的施工質(zhì)量問(wèn)題。這里通過(guò)實(shí)例，介紹了夯擊方案設(shè)計(jì)、施工步驟、振動(dòng)測(cè)試、加固效果，以提高市政道路施工質(zhì)量。

市政道路；軟土路基；應(yīng)用；強(qiáng)夯法

1　工程概況

寨山六路，長(zhǎng)為726.68 m，造價(jià)1 130.02萬(wàn)元，水泥混凝土結(jié)構(gòu)，路基寬18 m，車(chē)道寬2×4.25 m。以該實(shí)際工程來(lái)討論道路軟土地基強(qiáng)夯法施工技術(shù)的操作。

擬建場(chǎng)地位于漳州開(kāi)發(fā)區(qū)店地村，屬濱海灘涂地貌，現(xiàn)已采用大塊石進(jìn)行填海造地。勘察期間場(chǎng)地四周較為空曠，場(chǎng)地內(nèi)上空未發(fā)現(xiàn)有架空電線通過(guò)，場(chǎng)地內(nèi)地下也未發(fā)現(xiàn)有已建的地下管線。

根據(jù)鉆探結(jié)果，擬建場(chǎng)地地層結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，地層巖性、厚度和埋藏分布等在橫縱向上變化不大。根據(jù)地層時(shí)代、成因類型、巖性及原位測(cè)試等可將本場(chǎng)地地基土分為6個(gè)工程地質(zhì)層。

2　夯擊方案設(shè)計(jì)

2.1夯擊能量

本工程場(chǎng)區(qū)平均填土厚度20 m，參考范維恒教授推薦的經(jīng)驗(yàn)公式：

式中，H——影響深度，W——夯擊能量。

式中，C——土的特性系數(shù)，本工程黏性土取0.5。

經(jīng)過(guò)試夯，選擇提升高度為17 m，單點(diǎn)夯擊能為W=176 kN×17 m=2 992 kN·m，滿足要求。

考慮強(qiáng)夯振動(dòng)對(duì)周邊建筑物的影響，在鄰近場(chǎng)地周邊建筑物或高邊坡5 m范圍采取降低夯擊能的方式來(lái)進(jìn)行強(qiáng)夯施工。此時(shí)選擇提升高度為8 m，則單點(diǎn)夯擊能為1 408 kN·m，因該區(qū)域回填土厚度較小，單點(diǎn)夯擊能滿足相應(yīng)要求。滿夯時(shí)選擇提升高度為6 m，則單點(diǎn)夯擊能為1 056 kN·m［1］。

2.2夯擊遍數(shù)

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)回填土的實(shí)質(zhì)情況，本次夯擊初定2遍點(diǎn)夯、1遍滿夯，每遍10～14擊，按設(shè)計(jì)圖紙順序號(hào)夯擊（順序號(hào)中注明插夯點(diǎn)）。當(dāng)把插夯點(diǎn)在內(nèi)的夯點(diǎn)夯完后，間歇一段時(shí)間，讓加固土層中的孔隙水壓力消散后，再續(xù)夯第2遍，最后滿夯第3遍。

2.3布點(diǎn)間距

夯點(diǎn)采用正方形布設(shè)，第1遍夯點(diǎn)為5 m×5 m，第2遍夯點(diǎn)位于第1遍夯點(diǎn)正方形的形心。強(qiáng)夯區(qū)第1、2遍夯點(diǎn)平面布置如圖1所示。滿夯的夯錘搭接部分不應(yīng)小于面積的1/4，具體如圖2所示。

圖1　強(qiáng)夯區(qū)第1、2遍夯點(diǎn)平面布置

圖2　強(qiáng)夯區(qū)滿夯點(diǎn)平面布置

2.4其他因素

方案設(shè)計(jì)時(shí)還需要考慮的其他因素有：

1）間歇時(shí)間：根據(jù)土類物理力學(xué)性質(zhì)，設(shè)計(jì)間歇時(shí)間為7～10 d。

2）點(diǎn)夯最后2擊平均夯沉量不大于5 cm，夯坑周?chē)孛娌话l(fā)生過(guò)大的隆起，且不致夯坑過(guò)深而提錘困難。

3）大規(guī)模施工前應(yīng)選取具有代表性試夯區(qū)進(jìn)行試夯，試夯時(shí)根據(jù)初步設(shè)計(jì)的參數(shù)進(jìn)行。通過(guò)試夯數(shù)據(jù)確定施工的參數(shù)，試夯區(qū)的評(píng)價(jià)內(nèi)容由每擊夯沉量、夯擊次數(shù)、總夯沉量、最后2擊夯沉量、孔隙比等。

3　施工步驟

1）清理并平整施工場(chǎng)地。

2）標(biāo)出第1遍夯點(diǎn)位置，并測(cè)量場(chǎng)地高程。

3）起重機(jī)就位，夯錘置于夯點(diǎn)位置。

4）測(cè)量夯前錘項(xiàng)高程。

5）將夯錘起吊到預(yù)定高度，開(kāi)啟脫鉤裝置，待夯錘脫鉤自由下落后，放下吊鉤，測(cè)量錘項(xiàng)高程。該過(guò)程中，若發(fā)現(xiàn)因坑底傾斜而造成夯錘歪斜時(shí)，應(yīng)及時(shí)將坑底整平。

6）重復(fù)步驟5，按設(shè)計(jì)規(guī)定的夯擊次數(shù)及控制標(biāo)準(zhǔn)，完成一個(gè)夯點(diǎn)的夯擊。

7）換夯點(diǎn)，重復(fù)步驟3～6，完成第1遍全部夯點(diǎn)的夯擊。

8）用推土機(jī)將夯坑填平，并測(cè)量場(chǎng)地高程。

9）在規(guī)定的間隔時(shí)間后，按上述步驟逐次完成第2遍全部夯點(diǎn)的夯擊。

10）最后用低能量滿夯，將場(chǎng)地表層松土夯實(shí)，場(chǎng)地整平碾壓，并測(cè)量夯后場(chǎng)地高程。

4　振動(dòng)測(cè)試

強(qiáng)夯時(shí)的振動(dòng)測(cè)試，采集土體對(duì)沖擊荷載的響應(yīng)來(lái)判斷土體的動(dòng)力性能，并為回填土地基處理方案的確定提供依據(jù)。

本次采用INV602U型動(dòng)態(tài)信號(hào)采集系統(tǒng)、S326型抗混濾波放大器、891—ll型速度傳感器。每個(gè)測(cè)點(diǎn)布置豎向、水平的891—ll速度傳感器，測(cè)得測(cè)點(diǎn)處的振動(dòng)加速度時(shí)域信號(hào)，再用模態(tài)分析專用設(shè)備進(jìn)一步求得地基土的振型、自振頻率和阻尼比。現(xiàn)選取2個(gè)典型工況進(jìn)行測(cè)試分析，工況1中的錘重17.6 t，起重高度17m；工況2中的錘重17.6 t，起重高度8 m。每個(gè)測(cè)點(diǎn)布置豎向、水平加速度傳感器各1個(gè)。

根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)，用準(zhǔn)牛頓法進(jìn)行非線性回歸分析得到回填土振動(dòng)速度衰減公式。

豎向振動(dòng)速度為：

水平徑向振動(dòng)速度為：

式 （2）、（3）中，v——測(cè)點(diǎn)振動(dòng)速度（mm/s），R——測(cè)點(diǎn)距夯擊點(diǎn)水平距離 （m），Q——夯擊能（kN·m）。

由各工況所測(cè)數(shù)據(jù)及公式（2）、（3）可知，夯擊能越大、距離越長(zhǎng)，衰減越明顯；在振動(dòng)波的傳播路徑上遇到上升斜坡時(shí)，豎向振動(dòng)速度增大，水平徑向速度減小［2］。

5　加固效果

根據(jù)規(guī)范規(guī)定，完成強(qiáng)夯施工后應(yīng)對(duì)地基承載力進(jìn)行檢測(cè)，以作為設(shè)計(jì)的依據(jù)。本次采用輕型動(dòng)力觸探確定地基承載力，共對(duì)3處地基進(jìn)行檢測(cè)試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果分別為597 kPa、647 kPa、509 kPa，其平均值為584 kPa，完全滿足設(shè)計(jì)地基承載力150 kPa的要求，表明本次強(qiáng)夯后的地基加固效果良好。

6　結(jié)語(yǔ)

通過(guò)上面的介紹我們能夠了解到，不良土質(zhì)在市政道路的建設(shè)過(guò)程中經(jīng)常能遇見(jiàn)到。運(yùn)用強(qiáng)夯法施工技術(shù)能夠很好地解決這一難題，從而建設(shè)出具有質(zhì)量保證的市政道路。因此，相關(guān)工作者應(yīng)該在強(qiáng)夯法施工技術(shù)上進(jìn)行認(rèn)真鉆研，從而讓我國(guó)的市政道路建設(shè)質(zhì)量邁向新的高度。

［1］鹿馨月，陳洪平.強(qiáng)夯法施工技術(shù)在市政道路軟土路基處理中的應(yīng)用［J］.科技與企業(yè)，2013（7）.

［2］武有軍.關(guān)于公路路基施工技術(shù)的探討［J］.信息系統(tǒng)工程，2011（6）.