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強(qiáng)夯技術(shù)在高速公路路基施工中的應(yīng)用

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2008-11-18  來源:中國混凝土網(wǎng)  作者:傅克云 涂國金
核心提示:強(qiáng)夯技術(shù)在高速公路路基施工中的應(yīng)用
  摘要:結(jié)合實際闡述了強(qiáng)夯技術(shù)在昌金高速公路路基施工中的應(yīng)用。 

  關(guān)鍵詞:強(qiáng)夯影響深度 濕陷性黃土 路基 壓實度 
   
  當(dāng)前,全國高速公路建設(shè)方興未艾,投入在逐步加大。由于高速公路建設(shè)要求高、工期短、點多面廣范圍大,在施工中需要不斷創(chuàng)新,運(yùn)用新技術(shù)、新工藝成為必然。近年來,強(qiáng)夯路基技術(shù)在逐漸推廣使用,并且取得了一定的效果。強(qiáng)夯分為主夯、副夯和滿夯三個階段,是改變深層土體結(jié)構(gòu)的動力方法,其原理是:將很重的錘(一般為10-20T)起吊到一定的高度(一般應(yīng)大于10m小于15m,個別情況最大高度可達(dá)20m),后自由落下,使其很大的勢能轉(zhuǎn)變成沖擊能即勢能,按下式計算E=m×h(t·m),W=E×10KNm,其中E-勢能,m-錘質(zhì)量(t),h-自由落體提升高度(m)。這種勢能轉(zhuǎn)換為沖擊能,同時產(chǎn)生巨大的沖擊波和沖擊力。如此反復(fù)沖擊地面,使深層濕陷黃土的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂隙,便結(jié)構(gòu)破壞,孔隙變小,水份從孔道被強(qiáng)行擠壓出去,減少壓實土的含水量,增加土的密度,達(dá)到處理濕陷黃土的目的。 

  滬昆高速公路昌金段全長168Km,因地質(zhì)各異,在部分路段路基施工中采用了強(qiáng)夯技術(shù)。在B4-3標(biāo)(哈爾濱華龍交通建設(shè)有限公司)承建的路基中有一段(K503+020-K505+500)土質(zhì)為濕陷性黃土,經(jīng)批準(zhǔn),同意采用強(qiáng)夯技術(shù)處理。其工作的主要內(nèi)容如下: 
   
  一、夯實機(jī)具的選擇 
   
  因該段路基的濕陷性黃土較深一般3-6m,因此要求影響深度應(yīng)為6m以上。其影響深度按下式計算: 
  H=a·w·h 
  式中H-加固影響深度(m) 
  W-錘重(KN)=噸·l0(KN/T) 
  H-落距(m) 
  A-系數(shù)取0.35 
  依上式反推, 
  設(shè)H=6m,W·h=2938×78KN·m. 
  當(dāng)影響深度為5m時,W·h為2000KN·m. 
  由此可知,如2OT錘下落高度為15m方能滿足影響深度為6m時的要求,但落距一般不得小于6m,通常為10-15m,顯然10T錘不能滿足6m影響深度要求。加固深度為4.5m時,落距2Om,10T錘同樣不能滿足設(shè)計要求,因此,該路基段要求夯錘自重為20T,落距在6-15m方能滿足要求。 
   
  二、試驗段開工報告 
   
  1.試驗段開工報告按分項工報告要求報監(jiān)理工程師審批; 
  2.試驗段長度一般選50-100m為宜; 
  3.編制夯點布置圖,測量放樣要求確保設(shè)計要求的夯擊影響面積; 
  4.試驗段應(yīng)認(rèn)真清表,清除草根樹根等雜物及建筑垃圾等,使地基表面平整,要求用平地機(jī)推平,壓路機(jī)碾壓1-2遍,陡坎部位應(yīng)能為布置下強(qiáng)夯點為準(zhǔn),填前強(qiáng)夯必須滿足設(shè)計面積; 
  5.試驗前,應(yīng)調(diào)查施工段的周圍有存在建筑物、構(gòu)造物、地下設(shè)施高壓電線、電纜、供水管線等; 
  6.布設(shè)主夯點和副夯點,錘底傾斜度應(yīng)小于30°,否則填土整平; 
  7.布設(shè)水準(zhǔn)基點,基點要求應(yīng)設(shè)在強(qiáng)夯線路影響范圍外30m以外,基準(zhǔn)個數(shù)應(yīng)確保夯點沉降的觀測路線小于60m,最大80m。最好用混凝土灌注,深度不小于50cm。夯擊點高程觀測要求精確到1毫米; 
  8.試驗段度夯要求相關(guān)參數(shù) 
  (1)夯擊能的大小(KN·m); 
  (2)夯擊點間距,依設(shè)計; 
  (3)夯擊次數(shù); 
  (4)相鄰兩遍夯擊間的間隔時間(一般應(yīng)大于2小時); 
  (5)夯擊寬度及影響范圍; 
  (6)夯擊深度及影響范圍; 
  (7)總沉降量和最后二擊,一擊沉降量,通過試驗段求得a最小夯擊間距,b兩遍間的間隔時間,c確認(rèn)設(shè)計規(guī)定的夯擊遍數(shù)能否滿足沉降量及壓實度要求。 
  9.總沉降量 
  (1)在強(qiáng)夯前通過推平、碾壓、放樣后,確認(rèn)每一個夯擊點的夯前標(biāo)高,確認(rèn)該試驗段夯前標(biāo)高。 
  (2)經(jīng)過主夯、副夯、滿夯后,除測定夯點沉降量外,還須用平地機(jī)整平,橫縱坡與夯前相同,壓路機(jī)靜壓一遍后,檢測各夯擊點的沉降量及路基的總沉降量。 
  10.壓實度檢測 
  (1)要求在強(qiáng)夯前,試驗檢測試驗段:土的顆粒分析、液限、縮限、濕陷性黃土類別,最佳含水量,最大干密度,必要時還要測定CBR值,及時測定試驗段的當(dāng)天含水量。 
  (2)在強(qiáng)夯前,在測定段內(nèi)選必要的壓實度觀測點,應(yīng)測定1m,0.5m,夯后經(jīng)碾壓后的三個層位壓實度。 
  11.確認(rèn)夯擊效果 
  (1)依據(jù)圖紙已經(jīng)給定的濕陷性黃土最大沉降量,與實測路基試驗段總沉降量相比較是否相符。 
  (2)確認(rèn)各層壓實度夯前、夯后對比。 
   
  三、強(qiáng)夯地基質(zhì)量 
   
  該段路基經(jīng)過強(qiáng)夯處治,經(jīng)檢測,壓實度達(dá)到93%已基本能滿足設(shè)計要求及規(guī)范要求。 
   
  四、結(jié)束語 
   
  強(qiáng)夯技術(shù)是一門新技術(shù),通過強(qiáng)夯能改變深層土體結(jié)構(gòu),增大土的密度,達(dá)到處理不良土的目的,從而保證路基壓實度。 
   
  參考文獻(xiàn): 

  [1]《公路路基設(shè)計規(guī)范》JTG D30-2004. 

  [2]《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》JTJ033-95. 
 
 
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