趙豐蕊
摘 要: 在公路工程規模不斷擴大的過程中,軟基的施工質量產生著至關重要的影響,直接影響著整個公路工程的質量。強夯法在軟基加固中應用的非常廣泛,能在壓縮土質的過程中,有效提高地基的穩定性和堅實性,使土壤結構得到明顯改善。本文對強夯法的概念、優勢、應用以及質量控制進行了詳細的分析,旨在促進交通工程行業的健康穩定發展。
關鍵詞: 強夯法;公路工程;軟基處理;技術應用
隨著我國公路工程建設的不斷發展,對公路的要求越來越高,因此,先進的施工技術和優秀的管理水平是關鍵,在施工過程中,需要運用新技術進行創新,確保公路的質量。在路基處理的過程中,常見的方法有強夯法、換填墊層法、水泥攪拌法等,在具體的實施過程中需要根據公路路基的土質情況進行。強夯法作為一項新技術,能夠解決土質松散等問題,近年來,在公路工程施工中逐漸推廣,并取得了令人滿意的效果。
一、強夯法的概念和優勢
強夯法又稱動力加固法,在施工過程中運用重錘從高處自由下落,對地基施以沖擊力和振動,達到改善路基土壤結構、提高路基土體彌補、提升地基承載力的目的。在強夯過程中,會增大土體的密度,提高地基的強度,減少地基的壓縮性,還能有效地改善地基抵抗液化的能力以及消除黃土的濕陷性。強夯法加固不同土質的路基形成不均勻的沉降的機理,它能在一瞬間產生巨大的能量,這一能量的釋放能夠使原本不符合路基建設的土體發生一系列物理變化,強夯法堆土體的影響是多方面的,在施工過程中合理的應用,往往能夠取得良好的效果,大大保證了公路的質量。
和其他處理路基的方法不同,強夯法有著無可比擬的優越性。首先,通過強夯法可以有效改善土質,增加土體密度,減小壓縮性,提高土體的壓縮模量,增強地基的勻稱型,切實提高土地的承載能力,進而保障公路路基的穩定,確保公路質量。其次,強夯法的適用范圍較為廣泛,對碎石土、砂石土等土體具有良好的壓縮效果。強夯法主要是通過巨大的沖擊力和振動力,使物體在較短的時間內發生物理變化,這就使得碎石塊、低飽和程度的粉土等其他物體能夠在一瞬間被壓縮,增強穩定性。此外,通過強夯法加固地基土體時,除了需要必須用到的強夯機械外,一般不需要借助其他材料,能夠部分節省資金。
二、公路工程軟基施工中強夯法的應用
1、施工準備
公路工程軟基施工前,必須對地表附著物、地質條件、地下構造物等進行詳細調查,選用有效措施對施工質量影響的各種因素進行處理。如強夯施工出現的振動影響到周圍建筑物時,必須進行監測點的設置,同時選用開挖減振溝等措施進行施工,并進行現場臨時防護措施及排水設施的合理設置。
2、平整場地
進入施工現場前,施工機械必須對場地進行平整施工。如場地平整可選用推土機進行施工,為強夯施工提供便利。并準確估算夯擊后地面沉降情況,在夯擊情況充分結合的情況下,確定地面高程。公路工程軟基施工前詳細查看地下管線與構造物位置等,防止破壞情況的大量出現。
3、測量放樣
測量放樣施工必須嚴格遵循設計規定進行,6米為夯點間距離。布設樁形時以正方形為主。在第一遍正方形中心點位置布設第二遍夯點,各個夯點位置可通過全站儀及鋼尺標進行標示,一般選用的標示材料為白灰與木樁,隨后測量各個夯點原地面高程。160kpa與180kpa為夯前原地表檢測的地基承載力,與施工規定相比較小。施工前期,強夯處理范圍內水位與3.5米相比較低,如3.75米等。逐點夯擊,對各點位進行夯擊作業,測量其沉降量與孔隙水壓力,并進行詳細記錄。
4、碎石鋪設
如飽和細顆粒土存在于地表內或具有較高地下水位時,必須將碎石層鋪筑到亞粘土表面,將其鋪設厚度在2米范圍內進行有效控制,碎石鋪設功能為對承受強夯機械進行持力,同時控制沖擊波出現的上部土層松動情況,并達到及時消散超靜水壓力的作用。
5、夯點施工
為了校驗各項施工參數的準確性,需要按照要求選取有代表特征路段進行試夯施工,其長度不宜小于50m。在試夯施工過程中,采用動力觸探檢測裝置及時掌握地土層的實際情況,以此為依據確定夯擊間隔時間。路基土層在最后2次連續夯擊中沉降量不大于50mm且周邊土層穩定,即為施工中最佳夯擊次數。應及時記錄試夯施工中出現的問題,并對其出現原因進行分析,提出相應解決對策,避免正式施工中出現類似問題。
夯擊施工從路基一端開始,通常采用邊退邊夯實的施工方式,防止夯坑影響設備正常移動。夯錘應勻速穩定起吊,以免晃動幅度過大造成夯擊點位不準。第一遍夯擊施工完成之后,路基土層在夯擊能作用下會出現相對明顯的沉降現象,應采取回填處理措施,以保證路基厚度及平整度滿足施工要求。在施工結束之后,還需檢測路基密實程度,若存在達不到設計要求的部分,應繼續進行夯擊操作。
6、沉降觀測
強夯施工結束后,可開展填土施工,并對沉降板進行埋設。運用δ16mm鋼板制作成20cm的矩形,使其作為沉降板底座。運用φ20鋼管中間焊接絲桿進行連接,使其作為沉降桿進行使用。在底座中心直接對底節沉降桿進行焊接,沉降桿長度應控制在23~25cm范圍內。與填土高度相結合進行逐節加高。采用內徑為φ30的鍍鋅鋼管包裹沉降桿,并用管箍實施連接。確保沉降板能隨著地基進行自由沉降,便于對軟基處理后地基沉降量的觀測。在完成軟基處理以后,每10進行一次沉降觀測,將數據信息準確記錄,便于對軟基處理后的效果試試總結分析。以5個月的測量數據為依據,軟基處理后的前兩個月總沉降量為5cm,以后不再有沉降出現。
三、公路軟基施工中強夯質量控制
按設計要求確定夯擊主、副點位置。夯擊時夯錘的氣孔要暢通,夯錘落地時應基本水平。各夯點應放線定位,夯完后檢查夯坑位置,發現偏差及漏夯應及時糾正。強夯施工時應對每一夯擊點的單夯夯擊能量、夯擊次數和每次夯沉量等進行詳細記錄。各施工班組必須嚴格按照設計文件確定的施工參數進行施工,牢固樹立全局觀念,服從統一指揮按照質量認證質量條例控制質量。施工前認真閱讀施工技術文件,并層層進行技術交底,做到所有施工人員對設計要求、質量標準、施工方案人人心中有數。每打一個夯點,記錄員應對號進行記錄,并在施工圖上圈記,避免錯位和漏夯,發現偏差和漏夯時糾正。
強夯施工中根據場地地形考慮,排除地面水,排除方法采用以下方式:當自然條件允許時,可結合推土,利用自然坡排除積水到場地下,該工程主要考慮采用此種方式排水。如自然條件不好,可在場外設排水溝,利用抽積水到排水溝排走。隨時自檢,發現不合格,馬上返工直到合格;落點平穩,夯位準確,如有錯位填平再夯;滿夯須錘與錘相交1/3,如此反復,夯完后進行場地平整及表面壓實。強夯下沉量控制采用鋼尺或水準儀測標高控制,最后兩擊平均夯沉量應不大于50 mm,夯坑周圍不應有過大的隆起,發現有隆起時應預壓或小能量夯擊。為防止強夯對臨近建筑物或先有管溝造成不利影響,須在臨近建筑物或先有管溝與強夯區之間開挖防震溝予以預防。
四、結束語
綜上所述,在公路軟基施工中,強夯法應用的非常廣泛,采用這項技術,能使土壤結構得到明顯改善,提高公路的承載能力,為車輛的通行提供最大程度的便利。在施工的過程中,需要增強施工人員的責任心,做好施工前的準備工作,確定相應參數,使施工的每個環節和整個過程得到切實有效的保障。遵循相關規范,為公路工程事業的健康穩定發展奠定堅實的基礎,促進國民經濟的進一步增長。
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