淺談強(qiáng)夯法處理高速公路軟土地基方法

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1、淺談強(qiáng)夯法處理高速公路軟土地基方法工程管理部???青蘭6標(biāo)王雷???2010-03-11青蘭高速公路陜西境LJ6標(biāo)合同段項(xiàng)目部位于黃龍山林區(qū)，植被茂盛、冬季寒冷干燥。項(xiàng)目區(qū)域不良地質(zhì)現(xiàn)象主要有三種：滑坡，過(guò)濕土和濕陷性黃土。對(duì)于不良地質(zhì)的處治，項(xiàng)目本著就地取材、因地制宜、經(jīng)濟(jì)合理的宗旨，綜合考慮工程的重要性、對(duì)公路的危害程度及維修難易程度等因素進(jìn)行合理處治，已安全穩(wěn)定為本，加固為主，排水、防護(hù)并重的綜合處理措施，確保施工中的臨時(shí)穩(wěn)定和通車(chē)后的長(zhǎng)期穩(wěn)定。軟土地基處理方法較多，按其處理原理與效果大致可分為改變路基結(jié)構(gòu)形式，換填法、灌漿法、強(qiáng)夯法等類(lèi)型。

2、下面主要就強(qiáng)夯法處理軟土地基方面簡(jiǎn)要闡述如下：1強(qiáng)夯法作用機(jī)理????強(qiáng)夯法是法國(guó)某技術(shù)公司于1969年提出的一種地基加固方法。其主要工作原理是將起重機(jī)械8～30t的夯錘起吊到6～30m高度后．自由落下．給地基土以強(qiáng)大的沖擊能量（一般為500～8000kN·m)的夯擊。經(jīng)過(guò)幾十年來(lái)的實(shí)踐，目前已廣泛應(yīng)用于素填土、碎石土、砂土、低飽和度的粉土與粘性土、濕陷性黃土地基的處理。該處理方法適用于塑性指數(shù)IP≤10的土質(zhì)，對(duì)飽和度較高的粘性土、淤泥和淤泥質(zhì)土地基不適用，突出的表現(xiàn)為：表層土易出現(xiàn)橡皮土．土體抗剪強(qiáng)度喪失，不能承載．同時(shí)不能起壓實(shí)作用，需要以高

3、的代價(jià)挖除換填處理；深層不能完成固結(jié)，導(dǎo)致工后沉降很大，有效處理深度不能滿足現(xiàn)場(chǎng)要求。????在施工中，先用大能量加固深層土體，再用小能量加固淺層土體；對(duì)于含水量過(guò)大的地段，采用挖盲溝降底水位，加快土體中孔隙水壓力消散，隨后再進(jìn)行強(qiáng)夯施工；在施工K65+560涵洞、K65+160涵洞施工中，因林地區(qū)域地下水位距地表僅1.2m左右，開(kāi)挖后均出現(xiàn)積水，經(jīng)過(guò)方案比選，現(xiàn)場(chǎng)采用一邊抽水，一邊向基坑內(nèi)回填塊石、強(qiáng)行夯入并擠出軟土．最終形成強(qiáng)夯擠淤。但強(qiáng)夯法的缺點(diǎn)是施工時(shí)噪聲的振動(dòng)較大，對(duì)周邊結(jié)構(gòu)物安全有影響，施工時(shí)要密切注意觀察，確保施工順利。2強(qiáng)夯設(shè)計(jì)2.

4、1施工參數(shù)確定????現(xiàn)場(chǎng)加固地基的超重設(shè)備采用履帶式超重機(jī)。其優(yōu)點(diǎn)是重心低，穩(wěn)定性好，行走方便。強(qiáng)夯法加固路基效果的好壞與夯錘重量、落距、夯擊能、夯點(diǎn)間距、擊數(shù)、遍數(shù)、間歇時(shí)間等施工參數(shù)有關(guān)。施工前，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)及相關(guān)設(shè)計(jì)要求初步確定強(qiáng)夯參數(shù)后，進(jìn)行強(qiáng)夯試驗(yàn)段分析實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試夯，試驗(yàn)段面積不得小于30×30m，并通過(guò)測(cè)試含水率、壓實(shí)度等相關(guān)數(shù)據(jù)與夯前測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，檢驗(yàn)強(qiáng)夯處理效果，處理效果應(yīng)能消除該范圍內(nèi)的濕陷性為原則，并確定施工中采用的各項(xiàng)施工參數(shù)。2.2夯錘、落距（1）夯錘?現(xiàn)場(chǎng)采用夯錘12.5t．以鋼板為外殼內(nèi)灌混凝土的錘，夯錘底面為圓

5、形，圓形定位方便，穩(wěn)定性和重合性好，可克服方形錘由于上下2次夯擊著地不完全重合，而造成夯擊能量損失和著地時(shí)傾斜的缺點(diǎn)。夯錘中設(shè)置了1～4個(gè)直徑250mm上下貫通的氣孔，有利空氣迅速排走，減小起錘時(shí)與土面問(wèn)形成真空產(chǎn)生的強(qiáng)吸附力和夯錘下落時(shí)的空氣阻力，保證夯擊能的有效性。（2）落距?夯錘確定后．根據(jù)需要的單點(diǎn)夯擊能量．就能確定夯錘的落距。設(shè)計(jì)情況為單點(diǎn)夯擊能量為2000kN·m，滿夯實(shí)能量時(shí)能量較小為1000kN·m。對(duì)相同的夯擊能量，常選用大落距的施工方案。夯擊時(shí)重錘高落，則單擊能量大，夯擊擊數(shù)少，夯擊遍數(shù)相應(yīng)減少．能將大部分能量有效地傳到地下深處

6、，增加深層夯實(shí)效果．減少消耗在地表土層塑性變形的能量，加固效果和技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益均較好。（3）夯擊點(diǎn)布置及夯距①夯擊點(diǎn)布置視建筑物結(jié)構(gòu)類(lèi)型、荷載大小、地基條件等情況而定，一般為三角形或正方形。按照設(shè)計(jì)規(guī)定要求，施工現(xiàn)場(chǎng)均采用矩形均點(diǎn)布點(diǎn)。②夯距通常為1.5～5m，一般情況下根據(jù)地基土的性質(zhì)和設(shè)計(jì)加固深度及夯擊能量的大小等因素而定,根據(jù)設(shè)計(jì)要求，現(xiàn)場(chǎng)夯距采用4m。夯距過(guò)大，會(huì)出現(xiàn)部分地方夯擊效果差。夯距過(guò)小，相鄰夯擊點(diǎn)的加效應(yīng)將在淺處疊加而形成硬層，影響夯擊能向更深土層傳遞；還可以使土的側(cè)向擠密作用加劇，延長(zhǎng)孔隙水壓力的消散效果。在施工現(xiàn)場(chǎng)，第一遍夯距間

7、隔4m設(shè)置，下一遍夯擊點(diǎn)布置在上一遍夯擊點(diǎn)的中間。從而使得深層土得以有效加固，（4）夯擊擊數(shù)和遍數(shù)①夯擊擊數(shù)應(yīng)按現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)段試夯得到的夯擊擊數(shù)確定。但應(yīng)滿足最后2擊的夯沉量不大于50mm，當(dāng)單擊夯擊能量較大時(shí)不大于lOOmm；夯坑周?chē)孛娌话l(fā)生大隆起，不因夯坑過(guò)深而發(fā)生起錘困難等條件。?②夯擊遍數(shù)根據(jù)地基土的性質(zhì)和平均夯擊能確定，一般為1～8遍，現(xiàn)場(chǎng)濕陷性黃土地段及砂礫土地段，按設(shè)計(jì)要求夯擊4遍，第五遍低能量“滿夯”，錘印彼此重疊搭接。確保表層土的均勻和較高的壓實(shí)度。（5）間歇時(shí)間????各遍夯擊間的間歇時(shí)間根據(jù)加固土層中孔隙水壓力消散時(shí)間而定。對(duì)砂

8、礫土地段，孔隙水壓力的峰值出現(xiàn)在夯完后的瞬間，消散時(shí)間約2～4min，可連續(xù)夯擊。對(duì)粘性土。由于孔隙水壓力消散較慢，當(dāng)夯擊