強(qiáng)夯置換法在軟土路基施工中的應(yīng)用

　　摘要：強(qiáng)夯置換法在軟土路基施工中的應(yīng)用是一種新的施工工藝，該工藝成功實(shí)施對(duì)今后類似的軟基實(shí)施提供了參考依據(jù)，本文簡(jiǎn)要介紹了強(qiáng)夯置換加固軟基的施工工藝　　

　　主題詞：強(qiáng)夯置換，施工，應(yīng)用

　　引言：

　　S201線克拉瑪依至榆樹溝段公路改建工程是新疆的重點(diǎn)公路改建工程項(xiàng)目，K0+850--K3+400處為新建路線，該段原為磚廠取土區(qū)，場(chǎng)地地表為取土后形成的積水洼地，水生植物較多，地層為雜填土，淤泥，低液限粉土，雜填土以碎磚混土，松散厚度在0.5m--1.5m；淤泥黑灰色，厚度為0.6m--2.0m，飽和，軟塑--流塑低液限粉土，其中1#坑K0+850--K1+050深度大面積廣，2#坑K1+650--K1+900，3#坑K1+840--K2+020，2#、3#坑相連，深度較大，4#坑K2+640--K3+000上空有高壓輸電線路，5#坑K3+000--K3+400范圍大，水量充沛，植物生長(zhǎng)茂盛，如果直接采取路基填筑施工工藝處理較為困難，決定采取新的施工工藝進(jìn)行處理。

　　1、強(qiáng)夯置換法新工藝的提出

　　經(jīng)實(shí)地勘察發(fā)現(xiàn)，該特殊處理段落均有水匯集，深度為1-3.0m，實(shí)際勘察結(jié)果含地下水，無(wú)細(xì)砂。經(jīng)工地試驗(yàn)室試驗(yàn)結(jié)果：液限指數(shù)為35.2%，塑性指數(shù)為13.2，屬低液限粘土，最佳含水量為17.0%。經(jīng)實(shí)地測(cè)量清淤層厚為1.7-2.0m（為池塘邊緣地帶，中心位置機(jī)械無(wú)法進(jìn)入），流動(dòng)狀態(tài)，顏色深黑色，有魚腥味，有流動(dòng)地下水冒出。若按照原設(shè)計(jì)圖紙的施工方案，采用圍堰，抽水換填1.0m砂礫，認(rèn)為此設(shè)計(jì)方案不能根本解決路基沉降變形的要求，經(jīng)業(yè)主研究決定在該路段采取動(dòng)力強(qiáng)夯置換的施工方案：先清淤至原狀土，采取一次性回填1.5-2.0m戈壁料，進(jìn)行強(qiáng)夯施工。

　　通過(guò)采用強(qiáng)夯法與填料綜合處治，使液化、軟土地基成為復(fù)合地基，從而提高路堤的穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)物的可靠性，通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證強(qiáng)夯動(dòng)力置換法對(duì)軟土路基的加固效果及處理軟弱土的可操作性，總結(jié)一套完整的操作性強(qiáng)的施工工藝流程，并驗(yàn)證該施工工藝能否在其它路段軟土處治方面得到推廣。

　　2、強(qiáng)夯置換處理目標(biāo)

　　2.1、驗(yàn)證技術(shù)可行性：通過(guò)強(qiáng)夯前后土基物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)的變化，評(píng)價(jià)其強(qiáng)度與變形改善程度與處理后土基的可靠性，確定強(qiáng)夯處理的技術(shù)可行性。

　　2.2、總結(jié)施工階段的成果，提出完整的實(shí)施方案建議，包括處理范圍、操作程序、填料要求、設(shè)備要求、夯擊能量、夯點(diǎn)布置、夯點(diǎn)間距、夯擊次數(shù)、強(qiáng)夯控制、觀測(cè)方法、檢測(cè)方法與頻率以及應(yīng)注意的安全技術(shù)措施等，用以指導(dǎo)后期的施工。

　　2.3、強(qiáng)夯處理后土基承載力目標(biāo)值200~250Kpa，處理深度4.0m~5.0m。

　　2.4、確保路堤穩(wěn)定性驗(yàn)算、沉降計(jì)算符合要求。

　　3、施工過(guò)程及控制

　　3.1、機(jī)械及檢測(cè)設(shè)備

　　1）、機(jī)械設(shè)備：強(qiáng)夯機(jī)兩臺(tái)，起重力需大于16噸，起重高度8-16m；夯錘為14.6噸圓形夯錘，錘底直徑為2.3m(錘體設(shè)排氣孔直徑0.25m)

　　2）、檢測(cè)設(shè)備：汽車鉆機(jī)一輛，63.5kg重型動(dòng)力觸探儀兩套，載荷試驗(yàn)儀四臺(tái)，全站儀一臺(tái)，水準(zhǔn)儀三臺(tái)。

　　3.2、強(qiáng)夯施工按下列步驟進(jìn)行

　　1）、強(qiáng)夯施工前應(yīng)清除池塘區(qū)內(nèi)雜草、淤泥，開(kāi)挖至原狀土并整平，回填天然級(jí)配砂礫石；回填砂礫石的要求：含泥量不宜大于8%，強(qiáng)夯填料粒徑不大于8cm。回填砂礫石厚度不大于2.0m，回填后路基邊應(yīng)有不少于5.0m寬的護(hù)坡；

　　2）、夯位布置及放線：嚴(yán)格按強(qiáng)夯操作要求進(jìn)行放線，并做二次復(fù)核，做到準(zhǔn)確無(wú)誤；

　　3）、標(biāo)出第一遍夯擊點(diǎn)位置，并測(cè)量場(chǎng)地高程；

　　4）、起重機(jī)就位，使夯錘對(duì)準(zhǔn)夯點(diǎn)位置；

　　5）、測(cè)量夯前錘頂高程，強(qiáng)夯過(guò)程中進(jìn)行夯沉量觀測(cè)與記錄，終夯標(biāo)準(zhǔn)為最后兩擊平均下沉量不超過(guò)10cm或不產(chǎn)生過(guò)大隆起；

　　6）、將夯錘起吊到預(yù)定高度，待夯錘脫鉤自由下落后放下吊鉤；

　　7）、重復(fù)步驟4），按設(shè)計(jì)規(guī)定的每輪夯擊遍數(shù)及控制標(biāo)準(zhǔn)，完成一個(gè)夯點(diǎn)的夯擊；

　　8）、重復(fù)步驟5）、6），完成全部夯點(diǎn)的夯擊；

　　9）、用推土機(jī)將夯坑填平；

　　10）、在規(guī)定的間隔時(shí)間后，按上述步驟逐次完成全部夯擊輪數(shù)，最后用1000KN.m滿夯，將場(chǎng)地表層松土夯實(shí)，并測(cè)量夯后場(chǎng)地高程；

　　11）、認(rèn)真做好各項(xiàng)記錄、資料（強(qiáng)夯施工日志、強(qiáng)夯施工現(xiàn)場(chǎng)記錄）。杜絕少夯、漏夯及夯位偏移過(guò)大等現(xiàn)象。

　　3.3、強(qiáng)夯過(guò)程中的場(chǎng)地整平：為確保強(qiáng)夯質(zhì)量，需對(duì)場(chǎng)地按序整平，整平后場(chǎng)地條件滿足強(qiáng)夯要求，并進(jìn)行一定的高程控制。

　　3.4、池塘邊臺(tái)階處理

　　1）、對(duì)于臺(tái)階高度小于1.0m的臺(tái)階，在分層碾壓兩個(gè)臺(tái)階后再沿臺(tái)階進(jìn)行布點(diǎn)強(qiáng)夯，點(diǎn)夯間距為4m（沿臺(tái)階走向），每節(jié)臺(tái)階不少于一排夯點(diǎn)，在臺(tái)階內(nèi)側(cè)既回填土上再補(bǔ)夯一排夯點(diǎn)。

　　2）、對(duì)于臺(tái)階高度1.0m的臺(tái)階，每個(gè)臺(tái)階范圍內(nèi)分層碾壓后即可進(jìn)行臺(tái)階強(qiáng)夯，點(diǎn)夯間距為4m（沿臺(tái)階走向），每節(jié)臺(tái)階不少于一排夯點(diǎn)，在臺(tái)階內(nèi)側(cè)既回填土上再補(bǔ)夯一排夯點(diǎn)。

　　3）、臺(tái)階處理范圍：沿路基中心線兩側(cè)30.00m范圍內(nèi)的臺(tái)階均需做強(qiáng)夯處理。

　　4）、夯擊能：臺(tái)階處理點(diǎn)夯夯擊能采用1800.0KN.m，遍夯夯擊能采用1000.0KN.m。

　　5）、臺(tái)階強(qiáng)夯完畢后繼續(xù)進(jìn)行下道工序施工。

　　4、強(qiáng)夯檢測(cè)

　　4.1、強(qiáng)夯前后采用的試驗(yàn)方法有重型動(dòng)力觸探，標(biāo)準(zhǔn)貫入、載荷試驗(yàn)及土工試驗(yàn)。

　　4.2夯前測(cè)試在現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備后開(kāi)始，夯后測(cè)試池塘軟弱土區(qū)在遍夯完成一周后開(kāi)始。

　　4.3組測(cè)試包括動(dòng)探、標(biāo)貫、取樣與試驗(yàn)，布置在相對(duì)集中的區(qū)域；

　　各測(cè)試點(diǎn)應(yīng)測(cè)量孔口高程，取樣與測(cè)試點(diǎn)應(yīng)控制在同標(biāo)高，保證豎向同位對(duì)比，同時(shí)，強(qiáng)夯前后測(cè)試試驗(yàn)應(yīng)在同平面位置進(jìn)行，保證數(shù)據(jù)可對(duì)比。

　　4.4人工開(kāi)挖探井并取樣，樣品等級(jí)為Ⅰ級(jí)；如因地下水影響無(wú)法開(kāi)挖探井時(shí)，樣品在標(biāo)貫測(cè)試孔中采取，樣品等級(jí)不低于Ⅱ級(jí)。

　　5、觀測(cè)與測(cè)量

　　本次測(cè)量為強(qiáng)夯、檢測(cè)提供技術(shù)服務(wù)。以保證夯點(diǎn)平面準(zhǔn)確，檢測(cè)點(diǎn)平面位置、檢測(cè)深度夯前夯后的同一性。同時(shí)提供強(qiáng)夯觀測(cè)和分析數(shù)據(jù)。為確保軟土地基路堤施工過(guò)程中路堤的穩(wěn)定性，在路堤填筑過(guò)程中進(jìn)行沉降和穩(wěn)定的動(dòng)態(tài)觀測(cè)。

　　工作基點(diǎn)與校核基點(diǎn)埋設(shè)按一級(jí)導(dǎo)線點(diǎn)要求布設(shè)。側(cè)向位移標(biāo)點(diǎn)采用全站儀極坐標(biāo)法測(cè)量，高程觀測(cè)的工作基點(diǎn)和校核基點(diǎn)采用水準(zhǔn)儀以三等水準(zhǔn)測(cè)量。夯沉量、夯坑變形量采用水準(zhǔn)儀依照等外水準(zhǔn)方法施測(cè)。變形觀測(cè)點(diǎn)布設(shè)可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況和施工需要做適當(dāng)調(diào)整。