巖土工程師專業(yè)輔導(dǎo):高速公路施工中的強(qiáng)夯路基

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高速公路施工中的強(qiáng)夯路基
    1.強(qiáng)夯的原理是:將很重的錘(一般為10-20個(gè)T)起吊到一定的高度(一般應(yīng)大于10米小于15米,個(gè)別情況高度可達(dá)20米),后自由落下,使其很大的勢(shì)能轉(zhuǎn)變成沖擊能即勢(shì)能。按下式計(jì)算:
    E=m×h(t.m)
    W=E.10=KN.m
    E=勢(shì)能m:錘質(zhì)量(t)h:自由溶體提升高度(m)
    這種勢(shì)能轉(zhuǎn)換為沖擊能,同時(shí)產(chǎn)生巨大的沖擊波和沖擊力,如此反復(fù)沖擊地面,使深層濕陷性黃土的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂隙,使結(jié)構(gòu)破壞,孔隙變小,水份從孔道被強(qiáng)行擠壓出去,減少壓實(shí)土的含水量,增加土的密度,達(dá)到處理濕陷性黃土的目的。
    2.強(qiáng)夯是改變深層土體結(jié)構(gòu)的動(dòng)力方法。
    3.強(qiáng)夯分為主夯,副夯和滿夯三個(gè)階段。
    二、強(qiáng)夯路基質(zhì)量監(jiān)理工作的主要內(nèi)容
    1.夯實(shí)機(jī)具
    檢查承包人進(jìn)場(chǎng)的強(qiáng)夯機(jī)具是否滿足設(shè)計(jì)要求:
    因設(shè)計(jì)中明確指出張石高速公路張北至舊羅家洼的濕陷性黃土層較深一般3~6米,因此要求影響深度應(yīng)為6米以上。其影響深度按下式計(jì)算:
    H=a式中,H為:加固影響深度(m)
    W為:錘重(KN)=噸。10(KN/T)
    h為:落距(m)
    α為:系數(shù)取0.35依上式反推設(shè)H=6米w.h=2938.78KN.m當(dāng)影響深度為5米時(shí)w.h為2000KN.m.由此可知,如20T錘下落高度為15米方能滿足影響深度為6米時(shí)的要求,但落距要求一般為不得小于6米,通常為10~15米,顯然10T錘不能滿足6米影響深度要求。當(dāng)加固深度為4.5米時(shí),落距20米,10T錘同樣不能足設(shè)計(jì)要求,因此,強(qiáng)北至舊羅家洼段要求夯錘自重為20T,落距在6~15米方能滿足要求。
    2.試驗(yàn)段開工報(bào)告
    (1)試驗(yàn)段開工報(bào)告按分項(xiàng)工程開工報(bào)告要求報(bào)監(jiān)理工程師審批。
    (2)試驗(yàn)段長(zhǎng)度要求選50米—100米為宜。
    (3)編制夯點(diǎn)布置圖,測(cè)量放樣要求確保設(shè)計(jì)要求的夯擊影響面積。
    (4)試驗(yàn)前,應(yīng)調(diào)查施工段的周圍有存在建筑房屋,構(gòu)造物、地下設(shè)施高壓電線、電纜、供水管線等。
    (5)試驗(yàn)段應(yīng)認(rèn)真清表,清除草根樹根等雜物及建筑垃圾等,使地基表面平整,要求用平地機(jī)推平,壓路機(jī)碾壓1~2遍,陡坎部位應(yīng)能為布置下強(qiáng)夯點(diǎn)為準(zhǔn),填前強(qiáng)夯必須滿足設(shè)計(jì)面積。
    (6)布設(shè)主夯點(diǎn)和副夯點(diǎn),錘底傾斜高度應(yīng)小于30°,否則填土整平。
    (7)布設(shè)水準(zhǔn)基點(diǎn),基點(diǎn)要求應(yīng)布設(shè)在強(qiáng)夯線路影響范圍外30米以外,基準(zhǔn)個(gè)數(shù)應(yīng)確保夯點(diǎn)沉降的觀測(cè)路線不小于60米,80m.用混凝土灌注,深度不小于50cm.夯擊點(diǎn)高程觀測(cè)要求精度到1mm.
    (8)試驗(yàn)段試夯要求相關(guān)參數(shù)
    ①夯擊能的大小,錘重x落距,KN.M;
    ②夯點(diǎn)間距,依設(shè)計(jì);
    ③夯擊次數(shù);
    ④相鄰兩遍夯擊間的間隔時(shí)間(一般應(yīng)大于72小時(shí));
    ⑤夯擊寬度及影響范圍;
    ⑥夯擊深度及影響范圍;
    ⑦總沉降量,和最后二擊,一擊沉降量,最后一擊沉降量,通過試驗(yàn)段,求得a.最小夯擊間距b.兩遍間的間隔時(shí)間c.確設(shè)計(jì)規(guī)定的夯擊遍數(shù)能否滿足沉降量及壓實(shí)度的要求。
    (9)總沉降量
    ①在強(qiáng)夯前通過推平,碾壓,放樣后,確認(rèn)每一個(gè)夯擊點(diǎn)的夯前標(biāo)高,確認(rèn)該試驗(yàn)段夯前標(biāo)高。
    ②經(jīng)過主夯、副夯、滿夯后,除測(cè)定夯點(diǎn)沉降量外,還須用平地機(jī)整平,橫縱坡與夯前相同。壓路機(jī)靜壓一遍后,檢測(cè)各夯擊點(diǎn)的沉降量及路基的總沉降量。
    (10)壓實(shí)度檢測(cè):
    ①要求在強(qiáng)夯前,試驗(yàn)檢測(cè)試驗(yàn)段:土的顆粒分析、液限、縮限、濕陷性黃土類別,含水量,干密度,必要時(shí)建議測(cè)定CBR值,及時(shí)測(cè)定試驗(yàn)段的當(dāng)天含水量。
    ②在強(qiáng)夯前,在測(cè)定段內(nèi)選必要的壓實(shí)度觀測(cè)點(diǎn),建議應(yīng)測(cè)定1米,0.5米,夯后經(jīng)碾壓后的三個(gè)層位壓實(shí)度。
    (11)確認(rèn)夯擊效果:
    ①)依據(jù)圖紙已經(jīng)給定的濕陷性黃土沉降量,與實(shí)測(cè)路基試驗(yàn)段總沉降量相比較是否相符。
    ②確認(rèn)各層壓實(shí)度,夯前、夯后制表對(duì)比。
    (12)結(jié)論性意見:敘述該試驗(yàn)段經(jīng)強(qiáng)夯試驗(yàn)達(dá)到的效果及提出濕陷性黃土的處治意見,如未達(dá)到設(shè)計(jì)影響深度是何原因,最后一擊沉降量是否滿足小于5cm,壓實(shí)度是否達(dá)到93%.
    3.監(jiān)理要點(diǎn)
    (1)確認(rèn)試驗(yàn)段成果,指導(dǎo)重夯施工。
    (2)夯擊能量。
    (3)夯擊次數(shù)和沉降量。
    (4)夯擊遍數(shù)。
    (5)夯擊時(shí)點(diǎn)位偏移應(yīng)小于150mm,夯坑底傾斜應(yīng)小于30°。
    (6)主夯前和夯后的高差。
    (7)滿夯時(shí),夯點(diǎn)級(jí)此搭接坑底面積的1/4.
    (8)檢查指導(dǎo)施工單位做好強(qiáng)夯內(nèi)業(yè)記錄及監(jiān)理內(nèi)業(yè)。
    (9)制定必要的強(qiáng)夯施工記錄報(bào)驗(yàn)表格。
    4.強(qiáng)夯地基質(zhì)量