淺析強夯法在公路基底處理的應(yīng)用_工程管理

1、淺析強夯法在公路基底處理的應(yīng)用強夯法對基底的加固處理具有施工簡潔、工期短、造價不高等特點，越來越多地在工程施工中得到應(yīng)用?，F(xiàn)以以往的施工閱歷對強夯法在大路工程方面地基處理的閱歷進行闡述，借此與同行彼此溝通。1 強夯地基的由來、技術(shù)特點和適用范圍1.1強夯法的由來強夯法又稱動力固結(jié)法，是將一個重錘(一般為1040t)從高處(1040m)自由下落，夯擊地基，從而使地基土的強度得到提高、壓縮性得到降低的方法。1957年，英格蘭的道路討論所就曾運用普羅克特(Proctov)擊實原理進行過深層土體的壓實處理，但直到1970年前后，強夯法才在法國工程師路易斯·梅納(LouisoMeiiard)的

2、開發(fā)和提倡下，真正大規(guī)模地應(yīng)用于深層土體的加固處理中。強夯法最初僅用于加固圓錐探頭阻力9s低于10MN/mZ的砂和碎石層，隨著施工機械和施工工藝水平的提高，實踐證明，強夯法也可用于粘性土地基的加固處理。1.2強夯技術(shù)的特點1.2.1適用各類土層：可以用于加固各類砂性土、粉土、一般黏性土、黃土、人工填土，特殊相宜加固一般處理方法難以加固的大塊碎石類土以及建筑、生活垃圾或工業(yè)廢料組成的雜填土，結(jié)合其它技術(shù)措施亦可用于加固軟土地基。1.2.2應(yīng)用范圍廣泛：可應(yīng)用于工業(yè)與民用建筑、重型構(gòu)筑物、設(shè)備基礎(chǔ)、機場跑道、堤壩、大路和鐵路路基、貯倉、堆場、油罐、橋梁、港口碼頭、核電站、人工島等。1.2.3加固效

3、果顯著：地基經(jīng)強夯處理后，可明顯提高地基承載力、壓縮模量、增加干密度、削減孔隙比，降低壓縮系數(shù)、增加場地勻稱性，消退濕陷性、膨脹性，防止振動液化。1.2.4有效加固深度：單層8000kN·M高能量級強夯處理深度達12m，多層強夯處理，深度可達2454m，一般能量強夯處理深度在68m。1.2.5施工機具簡潔：強夯機具主要為履帶式起重機。當(dāng)起吊力量有限時，可輔以龍門架等設(shè)施。1.2.6節(jié)約材料：一般的強夯處理是將原狀土施以能量，無需添加建筑材料，大大縮短施工周期。1.2.7節(jié)約造價：由于強夯工藝無需材料，節(jié)約了建筑材料的購置、運輸、制作、打入費用，除了消耗油料外，沒有其它消耗。1.2.8

4、施工快捷：只要工藝適合，特殊是對粗顆粒非飽和土的強夯，周期更短;但是，雨天影響比較嚴(yán)峻。1.3強夯法加固地基在建筑中適用范圍強夯施工方法具有施工機具簡潔，施工便利，加固地基效果顯著，適用范圍廣泛，能縮短工期和降低工程造價等優(yōu)點。一般來講，強夯地基適用于處理碎石、砂土、雜填土(不含生活垃圾)、低飽和度的粉土與粘性土、濕陷性黃土等，但筆者認(rèn)為，現(xiàn)場監(jiān)理尚應(yīng)當(dāng)參照地勘報告，把握有關(guān)技術(shù)指標(biāo)，如土層顆粒的組成，孔隙比，液性指數(shù)、塑性指數(shù)、飽和度、滲透系數(shù)等;對于有建筑垃圾、工業(yè)廢料、生活垃圾等雜物的雜填土，還要查清雜物的分布范圍、深度、有機質(zhì)含量及是否對基礎(chǔ)有侵蝕性。由于濕陷性土浸水后會產(chǎn)生附加沉降，

5、其濕陷系數(shù)也應(yīng)作為一項掌握指標(biāo)。工程中是否考慮選用強夯基礎(chǔ)是由設(shè)計打算，但監(jiān)理在必要時應(yīng)提示設(shè)計對以上技術(shù)指標(biāo)作綜合考慮。如廣州從化一市政道路工程，設(shè)計選用了強夯地基，但經(jīng)過對比地勘資料，監(jiān)理提示設(shè)計留意在地勘報告中反映了部分回填土中含有大量木糠，經(jīng)查清其分布范圍及埋深后設(shè)計實行了相應(yīng)的技術(shù)處理措施，從而確保了工程的施工質(zhì)量。2 強夯法加固地基機理關(guān)于強夯法加固地基的機理，目前有關(guān)專家學(xué)者看法還不很全都，但對于地基處理中常常遇到的幾種類型的土，一般的觀點認(rèn)為：強夯法是在極短的時間內(nèi)對地基土體施加一巨大的沖擊能量(一般而言此沖擊能量不小于800kN·m)，加荷歷時約幾十毫秒，對含水量較

6、大的土層，加荷時間約100毫秒左右。這種突然釋放的巨大能量，將轉(zhuǎn)化為各種波型傳到地下。首先到達某指定范圍的波是壓縮波，它使土體受壓或受拉，能引起瞬時的孔隙水匯合，因而使地基土的抗剪強度大為降低，據(jù)理論計算這種波以振動能量的7%傳播出去，緊隨壓縮波之后的是剪切波，以振動能量26%傳播出去，剪切波會導(dǎo)致土體結(jié)構(gòu)的破壞。此外的瑞利波(面波)以振動能量的67%傳出，在夯點四周造成地面隆起。土體在這些波的綜合作用下，土體顆粒重新排列相互靠攏，排出孔隙中的氣體，使土體擠密壓實，強度提高。依據(jù)上述觀點，地基土經(jīng)強夯法加固后，其強度提高過程大致可分為四個階段：夯擊能量 轉(zhuǎn)化，同時伴隨強制壓縮或振密(表現(xiàn)為土體

7、中水及氣體排出，孔隙水壓力上升);土體液化或土體結(jié)構(gòu)破壞(表現(xiàn)為土體強度降低或抗剪強度丟失);排水固結(jié)壓密(表現(xiàn)為滲透性能轉(zhuǎn)變，土體裂隙進展，土體強度提高);觸變恢復(fù)并伴隨固結(jié)壓密(包括部分自由水又變成薄膜水，土的強度連續(xù)提高)。3 工程實例3.1工程概況G106國道擴建工程湖南段項目，依據(jù)地勘資料，場區(qū)發(fā)育有28m不等的雜填土，其中以碎石、粘性土為主，兼有泥炭質(zhì)頁巖塊石，建筑垃圾等;碎石、粘性土含量極不勻稱且未經(jīng)壓實，需加固后方可直接作為填土高度達23m的高填方路基基底。設(shè)計采納強夯處理方法對填土層進行加固處理。設(shè)計夯擊能為2250kN·m，落距為18m。3.2強夯施工狀況3.2.

8、1本次強夯在施工前，首先對路段k2+325k2+825段進行了試夯，試夯區(qū)域經(jīng)檢測合格后，再依據(jù)試夯區(qū)的施工參數(shù)，在場地大范圍推廣施工。3.2.2全部采納“兩遍點夯、兩遍滿夯”的施工方案，同時，對局部地質(zhì)條件較簡單的地段采納“四遍點夯、三遍滿夯”進行加強處理;滿夯夯擊能采納1000kN·m，落距78m，按1/4搭接。3.2.3施工中，發(fā)覺場地k2+356k2+402段的土質(zhì)較差，經(jīng)加強處理后仍舊達不到設(shè)計要求，故對k2+356k2+402段基底采納換土處理，回填碎石土后再進行強夯施工，同時，依據(jù)設(shè)計要求，在施工過程中，如遇雨水天氣，則嚴(yán)格根據(jù)強夯施工規(guī)范要求。3.3加固效果該工程于2

9、022年11月竣工，經(jīng)建設(shè)單位托付有檢測資質(zhì)的施工單位對場地進行檢測表明：通過本次強夯處理，土體密實度明顯提高，承載力及密實度均能夠滿意設(shè)計要求。4 建議4.1做好強夯地基的施工監(jiān)控。由于強夯地基的很多技術(shù)參數(shù)都要求在試夯及施工過程中確定，因此，加強對強夯地基的試夯及施工監(jiān)控，準(zhǔn)時把握各項技術(shù)參數(shù)尤為重要。強夯施工開頭后，監(jiān)理工程師應(yīng)進行全程旁站檢查，重點是要對設(shè)計參數(shù)進行驗證，發(fā)覺偏差應(yīng)準(zhǔn)時反饋給設(shè)計。監(jiān)理工程師在監(jiān)控中應(yīng)注意做好以下幾點：把握設(shè)計意圖、審核施工單位資質(zhì)、仔細審核施工方案、旁站檢查與記錄、平安掌握。4.2強夯施工前，應(yīng)在施工現(xiàn)場有代表性的場地上選取一個或幾個試驗區(qū)，進行試夯或試驗性施工。試驗區(qū)數(shù)量應(yīng)依據(jù)建筑場地簡單程度、建設(shè)規(guī)模及建筑類型確定。施工過程中，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵