強夯置換法處理機場紅黏土地基的應(yīng)用分析

李紅蘭

（中鐵二十局集團(tuán)第二工程有限公司，北京100142）

強夯置換法在我國的工程施工體系中具有設(shè)備簡單、造價低、土質(zhì)類型低以及施工速度快等優(yōu)點，在機場地基的施工中具有重要的應(yīng)用空間，成為了地基加固的首選方法。

1 施工方案

1.1 施工準(zhǔn)備

為了達(dá)到有效的施工效果，應(yīng)在施工前做足準(zhǔn)備，充分熟悉現(xiàn)行圖紙、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、了解現(xiàn)場，對應(yīng)現(xiàn)場及圖紙充分調(diào)查實際情況。同時，必須配備測量儀器、檢測儀器等。施工隊根據(jù)承包的任務(wù)量，以及工期、質(zhì)量要求，配置足夠數(shù)量滿足工程正常使用的機械配置，保證各工序質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。

1.2 施工場地平整

在施工場地平整中，平整施工場地時采用平地機推平，然后再用壓路機壓實。如果有斜坡，則應(yīng)在斜坡上結(jié)合土石方工程開挖臺階，臺階寬度至少為1個夯錘直徑，高度可根據(jù)現(xiàn)場地形情況確定。場地平整后，報監(jiān)理工程師檢驗合格后方可進(jìn)行下道工序。場地平整完成后鋪設(shè)碎石墊層，墊層碎石厚度為1.0 m。墊層填筑時，采取一定措施，可以分層填筑，按每車的方量劃出方格或埋設(shè)厚度控制標(biāo)，以確保墊層鋪設(shè)厚度。

1.3 強夯置換施工

在強夯置換施工中，在夯坑深度達(dá)到2 m或起錘困難時，向夯坑內(nèi)填料，記錄填料數(shù)量，繼續(xù)夯擊、填料，直到收斂，達(dá)到收斂要求。根據(jù)試夯確定的夯擊數(shù)進(jìn)行正式施工，強夯收斂采用雙標(biāo)準(zhǔn)控制，夯擊遍數(shù)及單點擊數(shù)均不小于設(shè)計要求；點夯單擊夯擊為4000 kN·m時，最后兩擊平均夯沉量不大于100 mm。孔隙水壓力消散70%后，按上述步驟逐次完成第二遍夯擊；推平場區(qū)，測量第二遍夯擊后的地面高程。孔隙水壓力消散70%后滿夯。碾壓找平，測量夯后地面高程并推算最終平均夯沉量。之后進(jìn)行測量與檢驗。

2 技術(shù)分析

2.1 強夯置換法施工技術(shù)保證

地基處理施工前首先根據(jù)設(shè)計資料進(jìn)行地質(zhì)補充核查，根據(jù)不同的地質(zhì)情況適當(dāng)?shù)卣{(diào)整施工工藝及方法，根據(jù)現(xiàn)場情況做好截排水溝。根據(jù)地勢情況在清表過程中做好臺階，在強夯施工過程中需要對臺階處重點進(jìn)行夯實，做好觀測。技術(shù)人員應(yīng)該進(jìn)行圖紙會審，完全了解設(shè)計意圖。理解圖紙內(nèi)容后，還應(yīng)查找相關(guān)資料，熟悉施工工藝、原理，編制專項施工方案及作業(yè)指導(dǎo)書，并對相關(guān)人員進(jìn)行技術(shù)交底。熟悉現(xiàn)場的實際情況，合理安排施工現(xiàn)場的布置及作業(yè)順序。

2.2 強夯置換法施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

在施工試驗前，充分檢測紅黏土全深度靜探、標(biāo)貫，標(biāo)準(zhǔn)貫入點周邊取樣測試物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)，取樣深度為紅黏土全深度，取樣間距1 m，并埋設(shè)孔壓計。靜探檢測宜在施工后間隔7 d、14 d、28 d分別進(jìn)行。標(biāo)貫和取樣檢測宜在施工后間隔7 d、14 d、28 d分別進(jìn)行，墩間土全深度內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)當(dāng)量值不小于15。墩間土檢測點應(yīng)位于正方形夯點間隔中心。施工后間隔28 d進(jìn)行單墩靜載荷試驗，承載力特征值不小于500 kPa。采用鉆孔、超重型動探和物探方法檢測置換墩著底應(yīng)符合設(shè)計深度。該項檢測在強夯完成后進(jìn)行，檢測1次。

3 效果檢測

3.1 置換墩長度檢測

在完成強夯置換之后，可以運用鉆探法、超重型動探法與物探法對著底情況進(jìn)行充分檢測。采用鉆探法進(jìn)行置換墩長度的確定過程中，需要充分計算到換墩的幾何體積，之后根據(jù)平均填料量情況計算充盈系數(shù)，從而計算出在相應(yīng)能量級下進(jìn)行置換的處理長度與置換墩長度與平均累計夯沉量兩者之間的關(guān)系。通過鉆探法得出具體能量的大小影響到了能級置換墩的長度關(guān)系，能量大小與置換墩的長度成正比例，強夯置換的影響也隨之?dāng)U大，得到的累計夯沉量與置墩的長度比較接近于相應(yīng)充盈系數(shù)，能夠?qū)τ趶姾恢脫Q之后在軟弱紅黏土中構(gòu)成的墩體復(fù)合地基情況進(jìn)行真實反應(yīng)，從而得到比較理想的紅黏土處理效果。

3.2 單墩承載力載荷實驗分析

針對強夯置墩換靜載荷實驗劃分了3個強夯能級區(qū)，一共開展了12個點。首先對紅黏土的全長度進(jìn)行原位測試，在進(jìn)行強夯置換之前與之后，對其中存在的紅黏土全長度進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)貫入與精力觸探試驗，經(jīng)過試驗結(jié)果可以得出在處理之前地基土的標(biāo)貫擊數(shù)當(dāng)量值能夠達(dá)到13.5～17.6，平均數(shù)值為15.9，在處理之后的7 h后當(dāng)量數(shù)值是14.6～20.5，平均數(shù)值是16，與之前相比紅黏土的強度實現(xiàn)了0.15%的提升；在處理14 h之后，數(shù)值為16.5～26，平均數(shù)值為19.4，與處理之前相比提升了21%.在貫入阻力之前原地基比貫入阻力數(shù)值為1.13～2.45 MPa，平均數(shù)值為1.64 MPa，經(jīng)過7 h的處理之后，數(shù)值為1.16～1.67 MPa，平均數(shù)值為1.42MPa，與進(jìn)行強夯處理之前相比有13%的下降。

在進(jìn)行14 h的強夯之后，比貫入阻力數(shù)值為1.77～2.77 MPa，平均數(shù)值為2.05 MPa，與處理之前相比有44%的增加。根據(jù)這一試驗結(jié)果可以看到不同能級的強夯置換區(qū)域在實驗過程中表現(xiàn)出了不同的變化規(guī)律，在進(jìn)行7 h的強夯處理之后，對紅黏土進(jìn)行原位測試在指標(biāo)變化上不夠明顯，部分地區(qū)甚至出現(xiàn)了下降趨勢；在進(jìn)行14 h的強夯處理之后，空隙間水的壓力出現(xiàn)了很大程度上的消散，強度指標(biāo)有了很大程度上的提升。因此，進(jìn)行紅黏土地基的處理過程中，為了達(dá)到理想的處理效果，應(yīng)當(dāng)間隔一定的時間再進(jìn)行下一步的施工工序。

4 結(jié)束語

在針對機場紅黏土地基的處理過程中，使用強夯置換法所使用到的設(shè)備與工藝比較簡單，具有比較廣泛的應(yīng)用，能夠快速地節(jié)約成本，獲得良好的加固效果，在貴陽龍洞堡機場的施工應(yīng)用中充分體現(xiàn)了其價值與作用。

［1］ 余虔.貴州某高填方機場紅黏土地基強夯置換法處理試驗研究［J］.價值工程，2017，36（32）：127-130.

［2］ 王瑞香.機場紅黏土地基處理方式及實施要點分析［J］.山西建筑，2015（34）：81-82.

［3］ 李智.淺析紅黏土地基的處理方式［J］.建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2017（23）.