利辛县市政工程管理处 236700
摘要:现如今,在进行市政道路建设的施工过程里面,会遇到很多的地基加固的有关问题,想要良好的解决这些问题,我们可以采取强夯法进行操作,并且还能够得到优异的施工效果。所谓的强夯法就是利用较强的冲击波来对地基进行施工操作,从而把土层天然的结构进行破坏,然后起到固定的作用。
关键词:市政道路;强夯法;施工技术
一、强夯法加固路基原理分析
1.动力密实原理。动力密实原理主要是用于对粗颗粒、多空隙、非饱和的土体进行强夯加固处理,通过冲击力的作用使土层中的空隙变小,增加土体的强度,进而让土体变得更加密实。在土层地基中,土粒并不都是规则的圆形或者椭圆形,还存在一些片状的颗粒,其可以在强夯技术的重锤作用下产生变形,附近的土粒会产生相应的位移,增加片状土粒的接触面积,增强路基的承载能力。
2.动力固结原理。动力固结原理通常被用于对细颗粒的饱和土进行处理。在动力固结原理作用下,巨大的冲击能量在土体中形成强大的应力波,从而破坏原有土地的结构,使原有土体的局部液化,并产生裂缝,这样形成的排水通道,能够将孔隙中渗出的水排出路基,当孔隙水的压力消失后,土体就会固结,土体的密实度和承载能力得到提高。为静力固结和动力固结理论模型对比。静力固结理论:不可压缩的液体;团结时液体排出所通过的小孔,其孔径不变;弹簧刚度是常数;火塞无摩阻力。动力固结理论:含少量气泡的可压缩液体;固结时液体排出所通过的小孔,其孔径是变化的;弹簧刚度为变数;活塞有摩阻力。
3.动力置换原理。动力置换原理分为两种:整式置换;桩式置换。其中,所谓的整式置换原理指的是通过强夯巨大的力量将碎石的整体挤入软弱土体中,增加土体的密实度和承载能力;所谓桩式置换原理指的是依靠强夯的作用将碎石填入软土中,形成碎石桩和碎石墩,通过墩间土地基和碎石内的摩擦角的复合作用,维持桩体的平衡状态,进而增加土体的稳定性和整体性,提高土体的承载能力。
二、强夯法在市政道路中的具体应用
1.工程基本概况。某市政道路,长320m,宽42m,在施工的过才中采用强夯法对路基进行加固处理。在施工之前,根据工程土质结构特点,制定了以下三种路基加固处理方案,分别为:分层碾压法、砂石置换法及强夯法。将三种方法的对比,最后决定采用强夯法。本工程采用的是15t的履带式起重机,其重锤重量为120kN,底部采用的是厚度为20mm、面积为3.24m2的钢板,在捶底和锤面之间,设置了5根通气管,其作用是为了降低重锤对路基的冲击作用。在采用强夯法对本工程市政道路路基进行加固处理时,需要事先制定夯实方案。本工程的夯实方案是,采用重锤对每一个点用夯击8次,每次夯击时重锤的提升高度不同,刚开始时提升的高度应尽量高,随着夯击次数的增加,高度应逐渐的降低。
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2.施工阶段。(1)进行准备阶段。做好起重机的启动工作,并对重锤和脱钩器的运行情况进行检查。然后,根据制定的施工方案确定路基的夯击点,同时设置4个水准点。(2)施工步骤。在对本工程市政道路路基夯击时,严格按照夯击顺序进行。选定一个夯击点,安装好起重机,将重锤挂在脱钩器上,启动滑轮,将重锤提升到设计高度,然后使重锤自由下落,对道路路基土层进行夯击。道路路基的夯击加固是一个循环夯击的过程,之后,按照施工方案,连续重复此操作,直到完成对市政道路路基加固的目的。在夯击时,必须确保重锤处于平衡之后,才能下落重锤,以免对夯击效果造成影响。为了提高市政道路路基的夯实效果,在夯击数次之后,填满夯击坑,再次进行夯击,使道路路基表层的土体道路密实状态。
3.夯击质量检测。当夯击结束之后,为了确保市政道路的夯击效果,本工程组织了专业人员进行检测,确保符合要求后,才算满足施工要求。主要对市政道路路基的夯击次数、每点的夯击效果,路基的沉深度进行检测。此外,还可以利用旁压试验、静力触探对市政道路路基的抗液化性能进行检测。
三、强夯技术的施工工艺
1.施工机械设备。强夯技术的施工机械设备主要包括:压路机、铸铁圆台型夯锤、自卸汽车、推土机、装载机等拉运以及摊平碾压等机械设备。
2.施工措施。在市政道路的建设现场,应该设立相应的排水渠道,这样才能保证地表的积水能够及时的被处理掉,还有强夯过程中使用的夯坑内的水也应该及时的排出,如果施工的区域内有部分区域填土内的含水量较大,那么在进行道路建设施工的过程中就会出现无法使用强夯法的地点,此时应该和设计、监理以及建设单位进行联系,然后采取合适的处理方案。在强夯的过程中,应该采取分段施工的方法,从边缘往内部进行,沿着地下水排出的方向进行施工,这样可以保护天然的排水通道的连续性,防止出现不必要的隐患。强夯的施工条件:通过计算后得出的最后两击的夯沉量要小于50arm。还要对施工地点地基的含水量进行调查,通过地质勘查报告给出的天然含水量的平均值进行辨别,如果超过了最佳含水量,就会对强夯施工工作造成很大的不利影响,不能立即进行夯击操作,要和有关部门进行联系和沟通,按照相关的规定进行施工操作。
3.施工方法及质量控制。(1)桩位放样:在路基的两侧用全站仪来设立纵向的控制桩,然后根据相关的要求来用钢尺测量每一个夯击点的点位,用石灰进行标记。在测量地点,让夯击起重机就为,调整夯锤的位置,控制好夯击的地点。(2)调整夯锤的位置到指定的高度,等待夯锤脱钩自由下落,然后放下吊钩,对夯坑的高度和相关数据进行测量,如果夯坑出现倾斜状况时,要及时的进行调整。(3)每夯击一次,把场地进行处理,然后对处理后的场地数据进行记录。(4)重复步骤(3),根据相关规定的控制标准以及夯击的次数,对一个夯点的夯击进行完成。(5)重复步骤(4),完成第一遍夯实点夯击,用推土机将夯坑整平,并测量此时场地高程。(6)按规定的间歇时间,重复上述步骤,逐次完成全部夯击变数,最后低能量满夯,将场地表层松土夯实,并测量夯后场地高程。(7)强夯质量控制:如果实在软土地基上进行强夯法操作,就应该在地基的表面上铺设相关规定的碎石土垫层,这样才能保证夯击后的效果足够达标,并且在每一次夯击操作前,都要对夯点的位置进行核查,在检查完之后,如果出现偏差就要及时的进行纠正。我们要根据不同地基土的不同性质,然后根据不同的设计有求来决定夯击的深度。要注意的是,第一次夯击点的间距设计的要大一些,下一次的夯击点要在第一次的夯击间距之内。到达满夯之后,就要用推土机把场地进行平整化处理。
4.检测控制。在进行道路施工的时候,如果结束了强夯法的操作,那么接下来就应该是地基的加固工作和土层的检测控制环节了。在进行地基的检测的时候,要注意好地质之间的间隔时间,不同的间隔时间要采取不同的检测方法。
5.注意事项。在市政道路施工中使用强夯法时,要注意以下几个方面:(1)在进行强夯法施工操作的时候,我们要根据施工场地现场的具体情况进行分析,对施工场地地下的设备以及建筑物的标高和位置都进行统计,然后采取针对性的保护措施,防治的强夯法施工的操作过程中出现损坏;(2)在进行强夯施工的过程中,应该指派专门的检测人员负责工作;(3)在进行下一夯击之前,应该对夯击点进行放线复核,夯击施工完成后还应该检查夯坑的位置,如果出现漏夯或者偏差的问题,应该及时的采取措施进行补救;
参考文献
[1]张智平,陆永生.谈强夯地基处理的优越性.山西建筑.2016.
[2]吴艳.强夯法处理岩溶地基的施工技术.山西建筑.2016.
[3]张杰,卿锋,李明.强夯在岩溶地区煤棚地基处理中的应用.工程建设与设计.2015.
论文作者:纪朋辉
论文发表刊物:《基层建设》2017年第29期
论文发表时间:2018/1/16
标签:路基论文; 地基论文; 市政道路论文; 密实论文; 重锤论文; 原理论文; 操作论文; 《基层建设》2017年第29期论文;