高能級(jí)強(qiáng)夯在市政道路中應(yīng)用與分析

王健

大連市市政設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司 遼寧大連 116000

1 工程概況

在擬建場(chǎng)地需要修建市政道路，地層分布及特征自上而下劃分為5個(gè)工程地質(zhì)層，分述如下：（1）素填土：灰褐色，由碎石及粘性土組成，碎石含量60%，粒徑2～20cm，碎石成分為板巖、石英巖，局部含有大塊石，塊徑大于50cm，松散～稍密。本層為新近回填。本層厚1.80～13.60m。（2）卵石：灰黃色，呈亞圓形，主要為石英巖，粒徑2～10cm，含量約60%，其間隙充填粘性土，飽和，中密。層厚0.50～3.30m，地基承載力基本容許值300kPa。（3）紅粘土：紅褐色，可塑～硬塑，干強(qiáng)度高，韌性高，切面有光澤，無(wú)搖振反應(yīng)。層厚1.30～5.20m，地基承載力基本容許值200kPa。（4）強(qiáng)風(fēng)化板巖：灰黃色，結(jié)構(gòu)大部分破壞，礦物成分顯著變化，巖芯呈碎屑狀，手可折斷，遇水易軟化。可見(jiàn)帶厚1.20～5.70m，地基承載力基本容許值350kPa。（5）中風(fēng)化白云巖：灰色，隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，中厚層狀構(gòu)造，節(jié)理裂隙較發(fā)育，巖體較破碎，巖芯呈塊狀，柱狀，巖質(zhì)堅(jiān)硬。可見(jiàn)帶厚0.90～2.20m，地基承載力基本容許值1800kPa

2 設(shè)計(jì)要求

本工程為市政項(xiàng)目，不僅對(duì)強(qiáng)夯后頂面地基承載力有要求，還對(duì)市政管線(xiàn)埋置深度處的地基承載力有要求，具體如下：距離頂面0-2米范圍內(nèi)地基承載力＞200kPa，距離頂面2～6米范圍內(nèi)地基承載力＞180kPa，距離頂面4～7米范圍內(nèi)地基承載力＞160kPa。

3 強(qiáng)夯處理方案

3.1 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工確定的試夯參數(shù)

選定合適的區(qū)域進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試夯，并對(duì)試夯場(chǎng)地進(jìn)行測(cè)試，檢驗(yàn)強(qiáng)夯效果，確定工程采用的最終各項(xiàng)強(qiáng)夯參數(shù)，然后再結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行大面積施工。

3.2 試夯設(shè)計(jì)

（1）確定有效加固深度及單位夯擊能

錘重點(diǎn)夯錘重40t滿(mǎn)夯錘重20t

落距點(diǎn)夯：20m滿(mǎn)夯：10m

點(diǎn)夯夯擊能為8000kN·m；滿(mǎn)夯夯擊能為2000kN·m

點(diǎn)距5.0m

停夯標(biāo)準(zhǔn)最后兩擊平均沉夯量不大于200mm

滿(mǎn)夯點(diǎn)距錘印搭接（1/4）d

夯擊遍數(shù)點(diǎn)夯2遍，滿(mǎn)夯1遍

（2）強(qiáng)夯前先放出道路界線(xiàn)，夯點(diǎn)布設(shè)依以下幾點(diǎn)為原則：

每遍夯點(diǎn)布置與上一遍夯點(diǎn)平行錯(cuò)開(kāi)二分之一夯點(diǎn)間距，夯擊遍數(shù)應(yīng)根據(jù)地基土的性質(zhì)確定，采用3遍。前2遍為點(diǎn)夯，后1遍為低能量滿(mǎn)夯，點(diǎn)夯第一遍夯點(diǎn)與第二遍夯點(diǎn)成正方形布置，滿(mǎn)夯點(diǎn)成正方形布置，錘印搭接1/4d。

（3）夯擊遍數(shù)的時(shí)間間隔：

根據(jù)地基土的滲透性確定，對(duì)于滲透性好的地基可連續(xù)夯擊。

3.3 強(qiáng)夯法施工

（1）強(qiáng)夯施工宜采用帶自動(dòng)脫鉤裝置的履帶式起重機(jī)或其它專(zhuān)用設(shè)備。采用履帶式起重機(jī)時(shí)，可在臂桿端部設(shè)置輔助門(mén)架，或采取其它安全措施，防止落錘時(shí)機(jī)架傾覆。

（2）強(qiáng)夯施工前，應(yīng)查明場(chǎng)地內(nèi)范圍的地下構(gòu)筑物和各種地下管線(xiàn)的位置及標(biāo)高等，并采取必要的措施，以免因強(qiáng)夯施工而造成破壞[1]。

3.4 強(qiáng)夯施工過(guò)程中質(zhì)量控制

（1）開(kāi)夯前應(yīng)檢查夯錘重和落距，以確保單擊夯擊能量符合設(shè)計(jì)要求。（2）在每遍夯擊前，應(yīng)對(duì)夯點(diǎn)放線(xiàn)進(jìn)行復(fù)核，夯完后檢查夯坑位置，發(fā)現(xiàn)偏差和漏夯應(yīng)及時(shí)糾正，其偏差應(yīng)小于5cm。（3）檢查強(qiáng)夯施工過(guò)程中的各項(xiàng)測(cè)試數(shù)據(jù)和施工記錄，不符合設(shè)計(jì)要求時(shí)應(yīng)補(bǔ)夯和采取其它有效措施。

3.5 施工質(zhì)量檢驗(yàn)

（1）強(qiáng)夯施工結(jié)束后應(yīng)間隔一定時(shí)間方能對(duì)地基質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，對(duì)于碎石土和砂土地基，其間隔時(shí)間可取7～14d。

（2）強(qiáng)夯處理后的地基竣工驗(yàn)收時(shí)，承載力檢驗(yàn)應(yīng)采用原位測(cè)試和室內(nèi)土工試驗(yàn)，地基承載力應(yīng)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。地基強(qiáng)度按路床驗(yàn)收彎沉值進(jìn)行驗(yàn)收。

4 檢測(cè)結(jié)果

本次采用地基荷載試驗(yàn)和超重型動(dòng)力觸探試驗(yàn)。

地基荷載試驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：

檢測(cè)點(diǎn)1級(jí)數(shù) 荷載(kPa) 本級(jí)位移 累計(jì)位移 本級(jí)歷時(shí)(min) 累計(jì)歷時(shí)(min)1 50 1.53 1.53 45 45 2 100 2.34 3.87 45 90 3 150 1.12 4.99 45 135 4 200 1.59 6.58 45 180 5 250 1.14 7.72 45 225 6 300 1.26 8.98 45 270 7 350 1.49 10.47 45 315 8 400 1.98 12.45 45 360

檢測(cè)點(diǎn)統(tǒng)計(jì)深度范圍參與統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)個(gè)數(shù)試驗(yàn)擊數(shù)試驗(yàn)擊數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值承載力特征值平均值標(biāo)準(zhǔn)差變異系數(shù)m n N120（擊/10cm） σ δ N120k（擊/10cm） fak（kPa）1.2-2.1 9 14.23 1.49 0.1 13.2 200 1 2.1-3.3 12 17.86 2.06 0.12 16.8 210 3.3-4.0 17 13.51 1.37 0.1 12.9 200 4.4-7.2 32 14.00 2 0.14 13.00 210

通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)可知檢測(cè)點(diǎn)在400kPa作用下最大位移量為12.45mm，滿(mǎn)足規(guī)范和設(shè)計(jì)要求。

超重型動(dòng)力觸探試驗(yàn)數(shù)據(jù)如上表：

通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)可知檢測(cè)點(diǎn)在不同深度的承載力特征值均滿(mǎn)足規(guī)范和設(shè)計(jì)要求。

5 結(jié)語(yǔ)

本次設(shè)計(jì)通過(guò)采用8000kN·m的高夯擊能對(duì)路基進(jìn)行處理，取得了良好的效果，通過(guò)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)強(qiáng)夯后的路基不僅表面的承載力達(dá)到設(shè)計(jì)要求，路基深處的承載力也達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，這對(duì)市政管網(wǎng)建設(shè)具有重大意義，避免二次的路基處理增加造價(jià)。隨著強(qiáng)夯施工工藝和機(jī)械的不斷創(chuàng)新，強(qiáng)夯施工已廣泛用于市政道路、公路、機(jī)場(chǎng)、房屋建筑等工程。