湿陷土路基强夯法施工工艺探讨.doc

湿陷性黄土路基强夯法施工工艺探讨 发布时间： 2008-7-14 17:11:18 作者： 米峻 李爱国 李伟 ?中国公路机械网 ? 【关闭窗口】 ??? 永咸高速公路地处关中平原地区，全线均为湿陷性黄土地基，湿陷等级从非自重II级、自重II级、自重Ⅲ级均有分布，对路基的承载力和稳定性有很大的影响。设计要求采用强夯法处理湿陷性黄土路基基地，本文阐述了强夯施工工艺及质量控制要点，并对强夯效果进行了分析。 1.前言 1.1项目概况 永寿至咸阳高速公路是银川至武汉线陕西境内的组成部分。路线全长65.4公里，按双向6车道高速公路技术标准建设。本项目被陕西省交通厅列为陕西省公路勘察设计典型示范工程，路基少挖少填是其原则之一。全线平均填土高度1.0米，地基处理尤为关键。沿线湿陷性黄土不良地质分布范围大，占全线总长的96%以上，路基需大面积特殊处理。 1.2湿陷性黄土路基设计原则及处理方案 根据湿陷等级、湿陷土层厚度及湿陷起始压力、湿陷土层所处的地理位置、路基填挖情况，本项目湿陷性黄土路基设计的原则为： （1）设置完善的排水系统，对路基范围和附近坑、洞回填夯实。 （2）地基处治采用强夯等措施，消除黄土层的湿陷性和高压缩性。 强夯处理适用于非自重II级、自重II级、自重Ⅲ级湿陷性黄土的填方且非过村镇路段。强夯处理前先要清表。地表清理后，若表层土壤含水量大于17%时，应挖除湿软土层，然后强夯。具体处理方案为： （1）对于填土高度小于等于2.5m的湿陷性黄土填方路基，单击夯实能600KN.m，强夯3遍，每点6击，前两遍按4-6米间距方格网状跳夯，最后一遍排夯，要求最后两击夯沉量之和不大于15cm，之差不大于8cm。 （2）对于填土高度大于2.5m的湿陷性黄土填方路基，从两侧占地界起向路基中心各10m内进行强夯,单击夯实能200KN.m。 2. 强夯施工 2.1强夯原理 湿陷性黄土的垂直大孔性、松散多孔结构和遇水即降低或消失的土颗粒间的加固凝聚力，是它发生湿陷的两个内部因素，而压力和水是外部条件。地基处理的目的是改善土的性质和结构，减小土的渗水性、压缩性，控制其湿陷性的发生。强夯法就是针对湿陷性黄土的特性，采用起重机将大吨位的夯锤提升到一定高度，使其自由下落，通过对地基施加很大的冲击能，使地基强度提高，土的压缩性降低，消除黄土的湿陷性，以达到地基加固的目的。重锤冲击致使土颗粒破碎或产生水间的相对移动，使微结构破坏，从而使孔隙中气体迅速排出或压缩，孔隙体积减小，从而形成较密实的土体结构。 2.2强夯施工 2.2.1施工准备 (1)环境调查 地基处理前，应查明强夯范围内地下的构造物和各种地下管线的位置及标高等，以免因施工而造成损坏。同时对路基范围内的洞穴、水井、废窑洞、墓穴及平整土地中填埋的沟壕的调查，采取切实可行的措施消除可能产生的路基质量隐患。当强夯施工所产生的振动对邻近建筑物及建筑物内人员或设备可能产生有害的影响时，应设置监测点（当无测振条件时，可通过试验确定安全距离），采取挖减振沟等隔振或防振措施。 (2)清理表土 按照设计要求清理表层的草皮和腐殖土层(一般路段清表厚度不得小于30cm，腐殖土层较厚以及附着有非适用材料的路段应将其清除彻底)，并挖除局部的淤泥、翻浆土层，有积水路段应排除积水并将土翻松晾干。路基清表见图1。 (3)修建临时排水设施 施工前组织工程技术人员排查和完善排水设施，施工时在强夯区四周设置临时排水沟，以便及时排除雨水，若地形起伏不平应进行必要的平整。 2.2.2编制施工组织设计 强夯前应编制强夯施工组织设计，内容应包括机具选择、人员组织以及强夯时起重机行走路线、强夯方法和施工总平面布置、计划进度等。 2.2.3采集数据 （1）强夯处理前，取不同深度处原状土的天然密度（干密度）、天然含水量、地基承载力、湿陷性系数，并做土的液塑限试验。 （2）按不同夯击能、夯击次数处理地基（6、8、10击）后，分别取土样，完成固结试验和密实度试验( 根据设计要求消除湿陷深度分别取样。夯击能1200KN.M，要求消除湿陷性4.0m时，分别取原地面以下3.5m、4.0m、4.5m 三个不同土层深度的土样；夯击能600KN.m，要求消除湿陷性2.5m时，分别取原地面以下2.0m、2.5m、3.0m三个不同土层深度的土样），同时完成不同深度处地基承载力试验。 （3）根据试验数据判断：达到要求湿陷处理深度时，合理的夯击能所对应的最佳夯击数、夯沉量、干密度及承载力，并以最佳夯击数所对应的夯沉量、干密度及承载力作为施工控制指标。 2.2.4确定强夯技术参数 （1）强夯设备、夯锤与落距 ??? 强夯机械应采用带有自动脱钩装置的履带式起重机起吊夯锤，保证强夯机在起落锤时不发生倾覆。 ??? 对不同湿陷性等级选择不同单点夯击能的强夯法施工。单点夯击能大小、夯击