【摘 要】強(qiáng)夯施工工藝在軟土地基處理中是一種常用的方法。文章主要以實(shí)例介紹強(qiáng)夯施工工藝在以建筑垃圾為主的雜填土路基處理的應(yīng)用,以供參考。
【關(guān)鍵詞】強(qiáng)夯施工;雜填土;路基處理
【中圖分類(lèi)號(hào)】 TU472 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】 A 【文章編號(hào)】 1007-7723(2005)12-0127-02
【收稿日期】2005-08-25
【作者簡(jiǎn)介】胡德超,供職于柳州市建設(shè)投資開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司;李海平,供職于柳州市建設(shè)投資開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司。
一、工程概況
柳州市文昌路西段長(zhǎng)約1.2Km,規(guī)劃路寬60m,為城市I級(jí)主干道?傮w地勢(shì)為西低東高,東部(0+570里程以東)地勢(shì)相對(duì)較平緩,局部為緩坡、緩丘、池塘、陡坎等形態(tài),西部(0+190至0+570里程段)絕大部分地區(qū)原為一個(gè)磚廠的取土區(qū),地勢(shì)較低洼,后經(jīng)人工回填平整;靥钔林饕獮榻ㄖさ貤壨,建筑垃圾,其成分及含量極不均勻,回填物有碎磚、碎石、粘土、腐植質(zhì)土等。平均厚度約9m,最大厚度為14m;回填時(shí)間最長(zhǎng)的在10年左右,最短的為2~3年。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)土基回彈模量承載板實(shí)測(cè)結(jié)果,回彈模量在13.5~64.5Mpa之間分布極不均勻,且有3個(gè)點(diǎn)回彈模量小于20Mpa,須進(jìn)行處理后方能作為路基使用。
為節(jié)省投資,采用強(qiáng)夯治理方案對(duì)此填土區(qū)進(jìn)行處理。強(qiáng)夯處理深度為3m,在強(qiáng)夯處理的雜填土面上再采取換填1.5米厚的粘土加以調(diào)整。
二、強(qiáng)夯施工
為了提供可靠的依據(jù)和指導(dǎo),確定正式施工的技術(shù)工藝參數(shù),在K0+360~K0+390南側(cè)作為試夯區(qū)域,施工中做好現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試和記錄,基本測(cè)試項(xiàng)目包括夯點(diǎn)沉降,沖擊振動(dòng)的影響范圍和夯擊次數(shù)。
。ㄒ唬┣謇聿⑵秸麍(chǎng)地。
。ǘ┖稽c(diǎn)布置。夯點(diǎn)布置,采用等腰三角形網(wǎng)格布置,呈梅花形,強(qiáng)夯范圍為路基換填土范圍內(nèi),其中第一遍夯點(diǎn)間距為2.5米,第二遍夯點(diǎn)則在第一遍夯點(diǎn)之間。
。ㄈ┢鹬貦C(jī)就位,使夯錘對(duì)準(zhǔn)夯點(diǎn)位置,測(cè)量夯前錘頂高程。本次強(qiáng)夯處理采用帶自動(dòng)脫鉤落錘裝置的15T的履帶式起重機(jī)一臺(tái),25T的履帶式起重機(jī)兩臺(tái),錘重為11.5T重,其底面形狀為正方形,尺寸為2×2m,錘底靜壓力值為28.8Kpa。單點(diǎn)夯擊夯錘落距為10m,單擊能量為1150KN。
。ㄋ模⿲㈠N起吊到預(yù)定高度,開(kāi)啟脫鉤裝置,待夯錘脫鉤自由下落后,放下吊鉤,若發(fā)現(xiàn)因坑底傾斜面造成夯錘歪斜時(shí),應(yīng)及時(shí)將坑底整平。
單點(diǎn)夯擊數(shù)按現(xiàn)場(chǎng)試夯得到的夯擊次數(shù)和夯測(cè)量關(guān)系曲線確定,且同時(shí)滿足以下條件:A、最后兩擊的平均夯沉量不大于50㎜;B、夯坑周?chē)孛娌粦?yīng)發(fā)生過(guò)大的隆起。經(jīng)試驗(yàn),確定單點(diǎn)夯擊數(shù)為9擊。
。ㄎ澹﹩吸c(diǎn)夯擊達(dá)到步驟(四)的條件后,換夯點(diǎn),進(jìn)行夯擊。
(六)完成第一遍全部夯點(diǎn)的夯擊后,用推土機(jī)將夯坑推平,并測(cè)量場(chǎng)地高程;
(七)采用二遍夯擊。兩遍夯擊之間安排一定的時(shí)間間隔,以利于土中超靜孔隙水壓力的消散,兩遍強(qiáng)夯施工間隔時(shí)間為7天。第二遍夯點(diǎn)位于第一遍夯點(diǎn)之間,最后推土機(jī)整平,采用35T振動(dòng)壓路機(jī)碾壓全場(chǎng)地。
。ò耍y(cè)量夯后場(chǎng)地高程。
三、強(qiáng)夯施工檢測(cè)方案
強(qiáng)夯區(qū)分三個(gè)單元,采用三種檢測(cè)手段,即(1)測(cè)密度求壓實(shí)系數(shù);(2)載荷試驗(yàn);(3)觸探原位測(cè)試(N63.5及N10)。
(一)測(cè)密度求壓實(shí)系數(shù)
1.布點(diǎn)要求及測(cè)量深度。每個(gè)試夯區(qū)工作3組,即在主夯點(diǎn)的中點(diǎn)、切點(diǎn)及主夯點(diǎn)的盲區(qū)3個(gè)部位布點(diǎn),測(cè)試深度設(shè)在3m深度處。
2.壓實(shí)系數(shù)的求取。λc=ρd /ρdmax,其中分子ρd現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)挖試坑,用灌水法求得,分母ρdmax分別在各測(cè)點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)采樣通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)求取。
。ǘ┹d荷試驗(yàn)
載荷點(diǎn)的布設(shè):東西兩個(gè)試區(qū)各作一點(diǎn),中區(qū)試夯區(qū)作兩點(diǎn),一共4點(diǎn),各試驗(yàn)區(qū)布點(diǎn)隨機(jī)抽取。
。ㄈ┯|探原位測(cè)試
各個(gè)載荷點(diǎn)均布設(shè)重型觸探(N63.5)及輕型觸探(N10)測(cè)試,測(cè)試深度為3m,共布N63.5測(cè)試孔4個(gè)、12m,N10測(cè)試孔4個(gè)、12m。
四、強(qiáng)夯施工中所遇到的問(wèn)題與采取的措施
當(dāng)強(qiáng)夯施工到K0+415~K0+460及K0+500~K0+550兩段時(shí),由于該段的雜填土中含粘性土成分較多,地下水位較高,土體呈飽和狀態(tài),強(qiáng)夯后表層積水形成爛泥,強(qiáng)夯效果達(dá)不到要求。為了達(dá)到降低水位,在強(qiáng)夯區(qū)兩側(cè)邊緣做盲溝進(jìn)行降水處理,并清除表層0.5米的爛泥,然后再重新實(shí)施夯擊。
五、強(qiáng)夯施工質(zhì)量檢測(cè)
強(qiáng)夯施工結(jié)束7天后,采用載荷試驗(yàn),測(cè)密度求壓實(shí)系數(shù),觸探原位測(cè)試三種方法進(jìn)行檢測(cè)。
(一)載荷試驗(yàn)結(jié)果
在地表積水較少的情況下,經(jīng)強(qiáng)夯后的承載力提高幅度較大,容許承載力達(dá)240kpa。
(二)觸探原位測(cè)試結(jié)果
在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施過(guò)程中,由于被處理的土體為雜填土,輕便觸探(N10)無(wú)法擊進(jìn),故均采用重型(N63.5)觸探檢測(cè)方法。根據(jù)載荷試驗(yàn)和重型觸探平均錘擊數(shù)關(guān)系,及《巖土工程手冊(cè)》中附表5-5-17,即重型觸探N63.5與碎石土地基土容許承載力的關(guān)系相比較;經(jīng)夯擊處理后的雜填土其N(xiāo)63.5≥9擊/10cm時(shí)即可滿足f≥180kpa的需求。
(三)壓實(shí)度測(cè)試結(jié)果
強(qiáng)夯區(qū)共選78點(diǎn)進(jìn)行壓實(shí)度測(cè)試,質(zhì)量密度ρd(min)=1.78g/3,ρd(max)=1.76g/㎝3,最大質(zhì)量密度ρdmax(min)=1.78g/㎝3,ρdmax(max)=1.9g/㎝3,壓實(shí)度Kmax=92.1%,Kmin=90%;滿足設(shè)計(jì)提出的不小于90%的要求。
六、經(jīng)濟(jì)比較分析
該項(xiàng)目強(qiáng)夯部分的范圍面積為18240㎡,強(qiáng)夯施工及檢測(cè)工程費(fèi)用為104.48萬(wàn)元;如果按常規(guī)的換填處理,處理完相應(yīng)部分的地基所需費(fèi)用為446.73萬(wàn)元,采用強(qiáng)夯工藝處理可節(jié)省投資342.25萬(wàn)元。
七、結(jié) 論
該路基經(jīng)強(qiáng)夯處理后承載力均滿足設(shè)計(jì)要求。該項(xiàng)目現(xiàn)已經(jīng)竣工交付使用,經(jīng)過(guò)半年多的運(yùn)營(yíng)檢驗(yàn),路基、路面質(zhì)量良好,沒(méi)有出現(xiàn)下沉、開(kāi)裂等不良情況。
通過(guò)上述工程實(shí)例的分析,在大體積范圍內(nèi)、地下水位較低的道路雜填土填方區(qū)中,通過(guò)強(qiáng)夯技術(shù)處理的建筑垃圾作為回填材料是可行的。它的利用既可以解決大規(guī)模城市建設(shè)所產(chǎn)生的建筑垃圾帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題,也可以減少到別處借土回填所造成的自然環(huán)境的破壞,又可以為工程節(jié)省投資。
【參考文獻(xiàn)】
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