1、强夯法施工在高速公路软基处理中的应用摘要:山东省滨州至德州高速公路(鲁冀界)部分软土地基采用强夯法加固,从强夯区地质分析、强夯施工工艺、施工注意事项以及强夯加固地基数据检测等方面介绍强夯法施工在高速公路软基处理中的应用。 关键词: 强夯法;高速公路;加固;软土地基 Abstract: shandong binzhou to Texas freeway (LuJi boundary) part of the soft soil foundation by means of dynamic compaction method to reinforce, from the dynamic compa
2、ction area geological analysis, dynamic compaction construction technology, construction matters needing attention and dynamic compaction reinforcement foundation data detection introduced dynamic compaction method on the highway construction of the application of soft foundation treatment. Keywords
3、: dynamic compaction method; Highway, Reinforcement; Soft soil foundation 中图分类号:U412.36+6 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012) 1、引言 随着目前高速公路的快速发展建设,要确保公路工程施工质量,软土地基在高速公路中的处理工作尤为重要。软土地基,顾名思义,就是指强度低,压缩量较高的软弱土层。由于软土地基对工程的危害极大,可引起路基的滑移、开裂,路面的不均匀沉降,桥涵通道的跳车等。因此,加强软土地基处理,提高公路路基的稳定性和承载能力变得至关重要。提高软土地基承载力的办法通常有:堆载预压法
4、、真空预压法、发压护坡道法、水泥土搅拌桩法、换填垫层法、强夯法、加筋路基法等。其中强夯法由于具有施工工艺简单、造价低、工期短的特点而被广泛利用。 2、工程概况: 山东省滨德(鲁冀界)高速公路为国家重点公路网东营至香港(口岸)公路滨洲至衡水支线重要组成部分,该路位于鲁北地区,途径山东省德州和滨洲两市,是山东省规划的“五纵连四横、一环绕山东”高速公路网, “一横和一环”的重要组成部分。本项目起自滨洲沾化县,与国家公路长春至深圳和莱城至乌海公路相连,西至德州鲁冀界与已建成的德州至衡水高速公路相接。全长 150 公里。采用双向四车道高速公路标准建设,路基宽 28 米。 滨德高速第二合同段:主线起止桩号
5、:K11+90723+000,本合同段长 11.093km。位于滨州市阳信县境内,起迄桩号为 K11+907-K23+000,主线长 11.093 公里,阳信互通立交连接线长 3.621 公里。该合同段所经地区主要由黄河冲积而成,场区地层以粉土和粉质黏土为主。为此,在结构物施工前,对桥头路基进行处理。对距离村庄不小于 150m 的桥头路段采用强夯处理。设计夯锤为重 100KN,锤底直径 2.25m 圆形铸钢锤,强夯单击夯击能 1500KN?m 。强夯夯点采用正方形布置,其处理长度根据桥头填土高度确定:H5m,L=30m,57m ,L=50m。本施工段落图纸设计中共11 处应用了强夯施工方法加固
6、软土路基,清单工程量为 21279.485m2。为确保夯击效果,首先选用试验路段进行了首次强夯试验。选用试验段地处黄泛区,桩号为 K11+960-K11+990 表土实测液限为 31.8%,塑性指数为 10.5,最佳含水量为 13.3%,最大干密度为 1.86g/cm3,地下水位为2.1m。 3、强夯施工方案总体说明: 滨德高速第二合同段水位较高,调查水位高为 1.8-2.0 米左右,高于设计 3.5 米要求,因此施工前应先对施工区采用井点降水,井点沿路基边坡线中线纵向布置三排,起终点横向布置两排,间距为 2 米,深度控制为 6 米,降水以地下水位低于 3.5m 并能满足强夯施工正常进行为准。
7、一般桥头地基优先采用强夯处理,强夯施工前应通过试夯确定最佳施工工艺和参数。设计夯锤为重 100,锤底直径 2.25m 的圆形铸钢锤,强夯单击夯击能 1500KN.m。强夯夯点采用正方形布置,夯点间距参考值6m。夯点的夯击次数应按照现场试夯得到的夯击次数和夯沉量关系线确定,并同时满足 1 最后两击的夯量不大于 5cm;2 夯坑周围地面不应发生过大隆起;3 不因夯坑过深而发生起锤困难作为止夯条件,单点夯击次数参考值为 6。夯击变数参考值为 2,即在第一遍夯点正方形中心进行第二遍夯击,最后采用低能量满拍两遍,满拍夯击能 800kN.m 满拍可采用轻锤或低落距锤多次夯击,锤印彼此搭接,强夯夯击第一遍和
8、第二遍,第二遍与满拍间时间一般在 7d 左右。具体时间应根据试夯确定。对于地下水位较高的路段(埋深小于 3.5m),应对施工区采用井点降水,夯击时地下水位应低于 3.5m 并已能满足强夯施工正常进行为准,强夯完成一个月后应对地基承载力进行检验,一般不小于 200KPa。 4、试验段施工工艺: (1)测量和放样 按照设计平面图进行测量放线,夯点间距为 6m,正方形布桩。第二遍夯点布置在第一遍正方形的中心点上。用全站仪、钢尺标出每一夯点位置,并用白灰和木桩作醒目标记,然后对各夯点原地面高程进行测量。检测夯前原地表地基承载力为 160Kpa、180Kpa,小于图纸设计要求。 (2)施工前,经检测强夯
9、处理范围内水位为 3.75m、3.7m、3.6m,均低于 3.5m,满足图纸设计低于 3.5 米要求。起重机就位,将夯锤起吊到预定高度,开启脱钩装置,待夯锤脱钩自由下落后,放下吊钩,测量锤顶高程。 (3)重复以上步骤,逐点夯击,测量各点位每夯击一次后沉降量及孔隙水压力,并做好记录。详见单点夯击沉降量第一遍数据表 (4)在第一遍夯击 48 小时后,在第一遍试夯点正方形中心进行第二遍夯击,在第二遍夯击 48 小时后整平放线再开始第一遍满夯,满拍夯击能 800KN?m,夯击时搭接 1/4 锤,在第一遍满夯水位消散后整平放线开始第二遍满夯搭接 1/4 锤,最后整平。经检测地基承载力为:240、280、
10、260、240 满足图纸设计要求。 5、数据分析 根据对试验段第一遍 35 个点位、第二遍 32 个点位夯击数据来看,在夯击到第 8 击时,所有点位基本上均能满足单点沉降量小于 8cm 的要求,只有个别点位大于 8cm,之后项目部及时进行了第 9 击,直至检测单点沉降量小于 8cm 为止,满足总监处下发指南有关规定要求,满足止夯条件之一,即同一夯位最后两击的平均夯沉量小于 8cm。计算第一遍 35个点位平均单点夯击沉降量为 0.071m,平均单点累计沉降量为 1.253m;计算第二遍 32 个点位平均单点夯击沉降量为 0.077m,平均单点累计沉降量为 1.156m。 通过试验段证明,在保证地下水位小于 3.5m 的前提下,单点夯击 8次,夯击遍数 2 遍能够满足设计要求。若检测第 8 击单点沉降量大于8cm,可进行补夯,直至满足止夯条件之一为止。