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《強(qiáng)夯法處理軟土路基中應(yīng)用研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、強(qiáng)夯法處理軟土路基中應(yīng)用研究 摘要:本文介紹了強(qiáng)夯法地基處理的原理和應(yīng)用范圍,并通過工程實(shí)例闡述強(qiáng)夯法的設(shè)計(jì)和施工要點(diǎn),以供類似工程參考。關(guān)鍵詞:強(qiáng)夯法;處理軟土路基;應(yīng)用中圖分類號(hào):U213.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A目前人類應(yīng)用許多新型實(shí)用的技術(shù)處理軟土路基工程,其中強(qiáng)夯法就是比較常用的路基處理技術(shù),近年來得到了廣泛的應(yīng)用,取得了很好的工程和經(jīng)濟(jì)效益。郊區(qū)路段當(dāng)路基土質(zhì)較軟,又離城鎮(zhèn)或居民點(diǎn)較遠(yuǎn),夯擊對周邊環(huán)境無影響,采用強(qiáng)夯處理路基成本較低,可以選用強(qiáng)夯處理方案,經(jīng)濟(jì)收益和技術(shù)指標(biāo)較好。一、強(qiáng)夯法加固松軟土路基
2、,就是利用起重設(shè)備將重錘吊起到一定高度,然后將重錘落下,利用重力加速度,產(chǎn)生巨大的沖擊能量,破壞原土的結(jié)構(gòu),在夯擊坑內(nèi)填充碎石,促使軟土中水分排出,從而使土壤固結(jié)加固。二、采用強(qiáng)夯法加固松軟土路基的作用1.提高承載能力。對于天然路基采用強(qiáng)夯處理后,路基承載能力將能成倍提高。對于粘土承載力可提高2倍左右。對粉質(zhì)砂土承載力可提高4倍以上。對砂土及泥灰?guī)r土承載力可提高3倍左右。72.減少不均勻沉降。通過科學(xué)均勻的夯擊及嚴(yán)格的施工控制,路基土體壓縮性能降低2~10倍,大大改善路基沉降均勻性,使施工加荷后的路基差異沉
3、降值,控制在設(shè)計(jì)規(guī)定限度以內(nèi)。即可以忽略不計(jì)路基的差異沉降。3.強(qiáng)夯法處理路基是采用夯錘自由落下產(chǎn)生的沖擊波使路基整得密實(shí),這種由沖擊產(chǎn)生的振動(dòng)在土層中,以波的形式向地下傳播。對于不同類型土,不同強(qiáng)夯施工技術(shù)參數(shù)而言,土層中各個(gè)振動(dòng)沖擊波分量所起作用也各不相同。從總體而言,強(qiáng)夯對土層作用的結(jié)果可以概括成動(dòng)力壓密作用,局部液化作用,固結(jié)作用和時(shí)效作用。三、強(qiáng)夯法加固原理強(qiáng)夯加固軟土路基原理是在巨大沖擊能作用下,路基土空隙中的水分迅速排出,路基土的體積減小,使土層以豎向變形為主,地表隆起量和側(cè)向擠出量平均較豎向
4、壓縮變形小,增強(qiáng)了土壤的密實(shí)度,形成具有一定強(qiáng)度和一定承載力的加固層,減少不均勻沉降。四、強(qiáng)夯法施工工藝分析強(qiáng)夯法路基處理的施工設(shè)計(jì),目前尚未形成一套系統(tǒng)和完善的方法,一般是通過郊區(qū)路面現(xiàn)場試驗(yàn)予以確定。(一)主要施工機(jī)具7強(qiáng)夯施工的主要機(jī)具及設(shè)備有:起重設(shè)備,門架,脫鉤裝置,夯錘,推土機(jī)等。在郊區(qū)選用重型履帶式起重機(jī),加長臂。錘為圓柱形鋼殼混凝土錘,其外殼用8~10mm,厚的鋼板焊成其直徑2.25m左右,高0.8m~1.2m,重10t~15t。使用自動(dòng)脫鉤裝置施行脫鉤夯擊。強(qiáng)夯時(shí)為防止起重機(jī)臂在較大傾角時(shí)
5、突然釋重而傾,在臂桿頂端系2根ф15.5鋼絲繩縛在1臺(tái)推土機(jī)上,將其牢固拉住。兩根鋼絲與地現(xiàn)的夾角不大于30°。為防止吊鉤在強(qiáng)夯錘落下時(shí)碰臂桿,在臂桿上要加幾個(gè)橡膠輪胎進(jìn)行保護(hù)。(二)強(qiáng)夯施工工藝參數(shù)選擇采用強(qiáng)夯法加固路基,一定要根據(jù)現(xiàn)場的地質(zhì)條件、工程的施工要求和現(xiàn)行規(guī)范,正確選定各個(gè)參數(shù),才能達(dá)到有效加固路基的目的。故應(yīng)首先進(jìn)行郊區(qū)路基勘察,再通過試驗(yàn)室動(dòng)力固結(jié)試驗(yàn)或現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)性施工,最后確定強(qiáng)夯施工的各個(gè)參數(shù)。強(qiáng)夯施工參數(shù)選擇包括:錘重、落距、夯擊點(diǎn)布置、夯擊擊數(shù)、夯擊遍數(shù)、兩遍之間的間歇時(shí)間、加固范圍
6、(寬度)等。錘重M(噸)與落距h(米),通常是根據(jù)施工要求加固土層的厚度H(米),按下列經(jīng)驗(yàn)公式來選定的:=0.25~0.37上式對于各種土質(zhì),無論是顆粒粗大的碎石,還是顆料小的粘土均可適用。但對大石塊或漂石進(jìn)行夯擊,有很大一部分能量就要消耗在把大石塊或漂石壓碎上面,夯擊的影響深度就會(huì)減小。夯擊點(diǎn)布置要根據(jù)試夯結(jié)果確定,夯擊點(diǎn)通常按正方形網(wǎng)格布置,其間距一般選為5~9(對土層較薄的沙土或回填土,取較大值),米。第一遍夯擊間距最大,隨后幾遍有所減小,夯擊能也有所減小,最后一遍是以低能量進(jìn)行搭夯。需要注意的是,
7、為了使深層土得到加固,第一遍夯擊點(diǎn)的間距就要取得大一些,這樣才能使夯擊能量傳遞到土的深處。各夯擊點(diǎn)的夯擊擊數(shù),夯擊次數(shù)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場試夯得到的夯擊次數(shù)與夯沉量關(guān)系曲線確定。以土體豎向壓縮最大,側(cè)向移動(dòng)最小為原則。另外,還應(yīng)滿足下列條件:一是最后兩擊的平均夯沉量不大于50mm;二是夯坑周圍地面不能發(fā)生過大的隆起;三是不因?yàn)楹豢舆^深而發(fā)生起錘困難。夯擊遍數(shù)應(yīng)根據(jù)路基土的性質(zhì)確定,一般情況下,可采用2—3遍,最后再以低能量夯擊一遍。對于滲透性弱的細(xì)粒土,有必要時(shí)夯擊遍數(shù)可適當(dāng)增加。兩遍夯擊之間應(yīng)有一定的時(shí)間間隔。間歇
8、時(shí)間取決于土中超靜孔隙水壓力的消散時(shí)間。當(dāng)缺少實(shí)測資料時(shí),可根據(jù)低級(jí)土的滲透性確定,對于滲透性較差的粘性土路基的間歇時(shí)間,應(yīng)不少于10~30天;對于粘土或沖積土往往是21天左右。對于滲透性好的路基土可連續(xù)夯擊。7強(qiáng)夯加固的范圍應(yīng)選擇所使用路基L、寬B各大出加固厚度H,即(L+H)、(B+H)。H取值為3~5m。五、強(qiáng)夯質(zhì)量與效果檢驗(yàn)強(qiáng)夯施工結(jié)束后應(yīng)間隔一定時(shí)間方能對地基質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn),對于碎石土和砂土地基,其間隔可