摘要:在进行市政道路工程施工的过程中,软土路基的处理工程是整个工程中重要的施工环节,软土路基处理的质量对整个道路工程的质量具有直接影响。在对市政道路工程中的软土路基进行处理时,运用强夯法施工技术,能够有效的提升复合地基的承载力,加固深层地基,降低施工对环境的影响,保证市政道路工程的质量。对此,本文概述强夯法,分析强夯法加固路基的机理,对市政道路软土路基处理中强夯法施工技术的应用进行探讨。
关键词:市政道路;软土路基;强夯法;施工技术
随着经济的快速发展,市政道路工程对路基的质量具有越来越高的要求,将强夯法施工技术运用于市政道路软土路基处理中,能够有效地提升软土路基的压实度和承载力。我们应对强夯法在软土路基处理中的施工技术进行分析和探讨,不断提升道路工程的整体质量。
1强夯法施工技术概述
强夯法主要指的是为了提高软土路基的承载力,而采用重锤从一定的高度自由下落而对土地进行夯实的过程,这种方法在使用的过程中是一种机械加固措施,因此也被称为动力固结法。通过运用起吊设备把 10~25 吨重的重锤提升到高为 10 ~25 米处然后再使其自由落下,运用强大的冲击波和夯击力夯实土层,在杂填土、素填土、度粉土、低饱、粘性土、碎石土以及砂土等地基形式中得到了非常广泛的应用。在市政道路工程的施工过程中,强夯法施工技术是最常用的技术之一。在实际施工中强夯法施工技术具有施工工期短、工程造价低、地基加固效果好、适用范围广、选择机械工具和施工工艺操作比较简单等多种优势,而且该施工技术还具有非常显著的应用效果。因为强夯法施工技术在处理软土地基中表现出了明显的优势,所以在市政道路工程施工中应用范围也越来越普遍。现在在诸如湿陷黄土、砂土以及粘性土等各种不良的土质中强夯法施工技术都得到了广泛的应用,其在处理软土地基施工中具有非常重要的作用。
2强夯法加固路基的机理
强夯法加固路基的加固原理存在三种不同:动力密实、动力固结及动力置换,路基土的类型和强夯施工工艺对其产生决定性影响。以动力密实的原理为基础,运用强夯的方法加固细颗粒的土壤,称之为冲击型动力荷载,其目的是减少土中的孔隙,使土体达到密实状态,使得地基土的强度得到提升。动力固结是指强夯法应用于处理细颗粒饱和土时,巨大的冲击能量在土中产生很大的影响,破坏了土体的原有结构,使土体局部发生液化并产生许多裂隙,增大了排水通道,使孔隙水顺利逸出,土体固结后达到一个密实的程度。动力置换的方法可分整式置换和桩式置换。整式置换是采用强夯将碎石整体挤入淤泥中,其作用机理类似于换土垫层。桩式置换是通过强夯将碎石填入土中,部分碎石桩间隔地夯入软土中,形成桩式的碎石桩,其作用机理类似于振冲法形成的碎石桩,整体形成复合地基。
3强夯法施工技术在市政道路软土路基中的具体应用
3.1 试夯
强夯法在道路软土地基处理中需要一个循序渐进的过程,先进行试夯、然后弱夯、最后强夯才能保证处理的质量。所以,在应用强夯法前,要根据市政道路软土地基的实际情况,确认强夯的指标和参数,先在比较典型的区域进行试夯,并对试夯的结果进行试验对比,从而确定正式施工的参数和指标。如果试夯的结果不符合具体要求,则需要对相应的参数进行调整,通过分析对比的方法确定最佳的施工方案。
3.2 平整夯实场地
在强夯前要先对强夯造成的地面形变进行科学合理的分析预测,然后确定夯锤的地面高度,通过推土机对地面整平处理。根据市政道路软土地基的实际情况,确定周围地下管线的标高并标明其具体位置,强夯选择的位置要尽量避开地下管线和地下支护的正上方。并拟定相应的应急方案,避免强夯过程中地周围的管线造成破坏。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3.3 垫层和降水处理
如果在具体处理过程中,地表层为细粒土,并且地下水位比较高时,既要在表层铺设1~3m厚的垫层,为提高强夯的效果,垫层要尽量选择比较松软的材料。如果地下非常高,严重影响了强夯的效果,则需要通过人工的方式降低地下水位,确保地面的硬度和距离可以满足强夯施工的要求。确保相关机械能正常通行,避免发生夯坑积水的现象。
3.4 强夯夯击
在道路软土地基处理中应用强夯法时,要严格遵循由深到浅的加固顺序。具体而言,先加固深层的土质,然后加固中深度的土质,最后加固表层土质。按照强夯法加固的原则,当最后一遍夯点结束后,就需要使用推土机夯坑填平。这一点也是导致强夯法在道路软土地基处理中最上层土质比较松软的主要原因,而且在强夯过程中,会产生从剧烈震动,如果处理不当,就会导致附近已经夯实的土质发生松动,影响软土地基处理的质量。为解决此类问题,当完成最后一遍夯实以后,需要进行第二次低能量满夯。在夯实检查过程中,可能会发生较厚的表层夯实效果,不如下层的夯实效果。也就可以说明,该路段满夯的效果不佳,没有达到预期设计效果。就砂土和碎石等比较松散的土质而言,在进行强夯过程中会发生严重的形变现象,从而增加强夯的难度。大量工程实例表明,如果持力层没有达到设计标准,就会引发地基不均匀沉降,所以在砂土和碎石等比较松散的土质夯实时,必须做好表层土的处理工作。如果小夯锤可以满足具有要求,则要尽量选择小夯锤进行夯击,最大限度上提高满夯的频率,保证夯实质量。
3.5 夯实监测
(1)在强夯前要对夯锤落地的距离和夯锤的重量检测,根据 W=mgh 的公式,强夯的重力势能进行准确的计算,如果发现夯锤和地面接触面发生严重磨损,要及时更换夯锤,避免对重力势能的计算产生太大的误差,从而影响夯实的效果。(2)在夯实过程中,经常会发生夯点放线错误的问题,就需要在每层夯实前,对夯点的位置进行确认,提高夯实的精度。(3)在道路软土地基处理过程中,要根据具体的设计要求,详细检测每个夯点的夯击次数和夯击的重力势能。
3.6 强夯振动
大量工程实例表明,就市政道路软土地基而言,强夯法产生的振动距离在 10~15m 之间,通常情况下并不会对周围的建筑和管线造成损坏。但对于某些对振动限制比较严格的建筑和精密的仪器设备而言,强夯发会对其造成严重的影响,需要增设相应的防振措施。
3.7注意事项
(1)强夯应避开涵洞、台背及挡墙等构造物:涵台后 4m(原地面处)按照 1:1 放坡至路基顶部范围内不得进行强夯。
(2)在点夯时,要对每一夯点的能量、夯击次数、每次夯坑陷量、夯击坑周围图的隆起量及埋设测点要进行量测和记录,并注意夯击振动的影响范围和程度。点夯完成后按设计要求进行满夯。
(3)点夯时要保证夯锤的下落高度,确保夯击力。满夯时应遵循先轻后重,先稳后振,先低后高,先满后快及轮迹重叠等原则进行,并要求夯击面积重叠 1/4~1/3。
(4)强夯施工压实后,不得有松散、软弹、翻浆及表面不平整现象,一经发现应立即采取返工或换填处理。
综上所述,强夯法在现代市政道路路基加固处理中的应用,可以有效地提高市政道路路基的强度和抗压能力,保证车辆行驶人员的行驶安全,因此,相关施工部门应当积极应用强夯法来进行市政道路路基的加固处理,并且合理的控制好强夯法加固的施工质量控制,从而有效地提高市政道路路基的加固处理效果。
参考文献:
[1]张永杰.强夯法施工技术在市政道路软土路基处理中的应用[J].建材与装饰,2018(6).
[2]王延斌.强夯法施工技术在市政道路软土路基处理中的应用[J].建材与装饰,2018(25).
论文作者:李德淼
论文发表刊物:《基层建设》2018年第28期
论文发表时间:2018/11/15
标签:夯实论文; 土路论文; 市政道路论文; 施工技术论文; 路基论文; 土质论文; 碎石论文; 《基层建设》2018年第28期论文;