道路强夯施工方案(整理2篇)

来源:

道路强夯施工方案范文篇1

关键词:道路路基填筑强夯法施工

中图分类号:U41文献标识码:A文章编号:1674-098X(2016)11(b)-0060-02

强夯施工采用的施工方案为两遍点夯+一遍满夯,夯能选择为点夯4000kN・m,满夯夯能选用1500kN・m,强夯的施工控制指标为点夯12击最后两击沉降差不超过5cm,满夯6击最后两击沉降差不超过5cm。

1道路路基处理过程中强夯施工方法的应用

1.1强夯施工准备

通过强夯法进行道路施工的时候,强夯准备工作是其基础,其对于地基处理而言是非常重要的,所占比例也很大。在通过强夯法进行道路路基施工准备时,要求相关的工作人员必须做好下面三方面的准备工作。首先,必须对基底进行合理的处理。对基底进行处理对于强夯法的运用而言是最基础的工作[1]。路基基底中经常会存在一些杂物和腐植土,表面不平整,存在积水现象,有必要对其进行清理,在清理结束后,需要再进行土壤的填充,在填充的时候应该保证土壤能够满足强夯的需要,这样才能够给后期进行强夯工作的开展奠定良好的基础。在预压的时候,需要严格根据道路路基设计的相关要求做好预压施工工作[2]。最后,做好测量准备工作。测量工作是根据强夯法来对地基进行处理的一项重要工作,所以,必须做好道路路基测量的相关工作。

1.2试夯工作开展

在强夯准备工作结束后,对于道路路基需要进行试夯,试夯合格才能够进行强夯[3]。进行试夯的主要目的是为了确定各种施工参数及资源配置,给地基施工奠定基础。在道路路基试夯的时候,需要根据每一次夯击的土层变化以及周围地形变化的情况来进行夯击次数等一系列指标的确定,这样才能够给道路夯击施工奠定基础。在试夯的时候,可以选择曲线图的方式来判断土体的夯实情况,在曲线图中,横坐标代表夯击的实际次数,纵坐标则代表土层下降的实际距离。一般情况下,进行一次夯击后,土层下降应该低于50mm[4]。

1.3强夯施工部署及工艺

夯锤选用:夯锤选用重28t、锤底直径2.25m的圆形铸钢锤。满夯段的夯锤落距取5.5m,即单击夯击能=28×g×5.5=28×9.8×5.5=1509kN・m。通过试夯确定夯实遍数和夯实能量,夯实能量的变化通过更改夯锤质量或夯锤的落距的数值来达到。(见表1)

一般路段满夯施工工艺:用1500kN・m夯击能进行逐点满夯1遍,满夯用夯锤重28t,直径2.25m,夯印彼此搭接1/4,夯点间距1.69m。第一遍满夯后间隔7d,待地下水压力消散后进行第二遍满夯。(见图1)

夯击机械就位,提起夯锤离开地面,调整吊机,使夯锤中心与夯击点中心一致,固定起吊机械,使夯锤对准夯点位置。将夯锤起吊到预定高度,然后打开吊具,使夯锤做自由落体运动,同时将吊钩缓缓放下,完成一次夯击,单点完成夯击条件为最后两击的夯沉量不大于50mm,同时夯坑周围地面不发生过大的隆起。将夯机移到下一点位,重复以上动作,完成一遍满夯夯击。

第一层强夯交工面处理完成后,将原设计分层碾压至路床的路基继续采用二次或多次强夯处理工艺进行施工,单层强夯处理厚度6~7m,直至路堤底标高。然后进行碎石垫层的施工,在路基上布设50cm的碎石垫层,而后进行路基正常施工。

满夯施工顺序:满夯施工时按照由路基左侧向路基右侧的顺序,先夯击路基左侧的夯点,然后由左向右完成满夯区域全部夯点的施工。

2强夯施工工作开展及施工效果

对于原地面强夯由于地下水位较高,因此在强夯施工以前采取了在强夯施工范围周边挖设1.5m深以上的排水沟进行降水,待地下水位降低以后进行强夯施工,强夯施工不可连续作业,当第一遍点夯结束后需要静置一周的时间再进行第二遍点夯。第二遍点夯结束后同样需要静置一周的时间才能进行满夯施工。

对于路基回填土强夯,采用的施工方案为:路基回填土强夯在斜坡上时需挖设施工台阶,台阶高度为1m左右,宽度根据地形确定,路基填筑及强夯宽度控制按照填前的坡脚线外延预计填层厚度×边坡坡率+1m不小于10m进行填筑,保证填方路基坡脚能够经强夯后达到夯实标准,强夯后多余土方作为反压土方进行处理,采用土方施工机械进行整平压实。压实达到的标准为路基表面基本平整,没有明显的压路机轮迹,填筑7m后进行强夯施工,强夯施工的宽度控制按照半填半挖地段夯实到挖方边缘,填方地段夯实到本层底面路基的设计边坡坡脚+1m的位置,确保强夯施工完毕后保证填方路基坡脚能够经强夯后夯实,强夯施工的技术指标按照原地面夯的指标进行施工。

经过强夯的原地面和路基填筑交工面现状可以达到表面平整、表面无松散土层的路基填筑要求。

3强夯施工的注意事项及保证措施

施工前设置安全警示标志,施工入口处安排人员值守,防止附近居民及社会车辆进入施工场地。另外还要派专业人员对施工机械的机械性能进行测试,提锤前进行10min的空载试运行。正式强夯前低锤夯击,检测夯机的稳定状态,确定夯机无异常时方可进行正式标准工作程序。非作业人员不得在作业区内停留。

验收方法可采用静载、动探、瑞利波等方法,强夯交工面层采用平板荷载试验,要求承载力特征值不小于180kPa,重型标贯N63.5>10。每段检验点数不得少于3点。

采用二次或多次分层强夯处理方案进行施工,应满足路基压实度、地基承载力及工后沉降等各项指标:各阶段场地平整后土基压实度应达到93%以上;地基承载力>180kPa。工后沉降控制标准如表2。

超出表中标准值时,均需做地基处理。道路施工时应加强各专业、各部门之间的联系配合;在整个工程实施过程中进行实时监测,并对平整后的场地及陆基进行沉降观测。

4结语

根据现场的实际情况及强夯检测的试验结果,强夯处理地基进行路基施工可以达到路基整个设计断面的夯实效果,对于工后沉降及路基变形的控制可以通过埋设沉降板、位移桩进行观测。考虑到土方来源及其成分、工期、经济等因素,采用强夯法对填土进行加固后作为路基不失为一种良好的施工方法。

参考文献

[1]黄玉燕.道路路基施工中强夯法的应用技术解析[J].福建建材,2015(7):48,58-59.

[2]赵志宏,侯永.道路软土路基处理中强夯法施工技术的应用[J].黑龙江科技信息,2015(29):237.

道路强夯施工方案范文篇2

关键词:强夯动力排水固结法饱和软粘土地基处理

1、引言

传统强夯法就是利用强大的夯击能给地基一冲击力,并在地基中产生冲击波,在冲击力作用下,夯锤对上部土体进行冲切,土休结构破坏,形成夯坑,使土体中的孔隙减小,土体变得密实,从而提高地基土强度。一般只适用于碎石土、砂土、素填土、杂填土、低饱和度的粉土及粘性土。但传统的强夯法不适用于饱和软粘土,是因为饱和软粘土含水量高、渗透性差、强度低等特点,强夯作用下,软粘土不但结构破坏,而且渗透性大幅度降低,导致地基中孔隙水压力高而形成橡皮土。

从兰考至尉氏高速公路B07标段饱和软粘土软基处理施工中,我们摸索出一种适应饱和软粘土动力固结加固的有效排水系统,采取“先轻后重、逐级加能、少击多遍、逐层加固”的夯击方式,以不破坏土体结构为原则的收锤标准,形成一整套动力排水固结强夯法新工艺。

2、工程概况

兰考至尉氏高速公路B07标段位于河南省开封市通许县孙营乡、竖岗镇境内,起点桩号K88+000,终点桩号K97+000,路段长9Km,走向为东北至西南方向,地处黄河冲洪积平原泛滥区,河西南属黄河决口扇区,地势均较平坦。路区内地下水埋藏丰富,埋深在0.3-8m左右。K95+600~K96+800段(长1200米)处于低洼地,常年积水,在地基处理强夯影响深度范围内粉砂质粘土、淤泥粉质粘土,含水量为36%~46%,粘粒含量高,粘性较强,基本承载力很低。该段地基属于软基处理地段,并且该段为高填方路基,平均填土高度为10.3米。

原设计是采用传统强夯法施工,施工中出现严重橡皮土现象,施工两个月,工程一筹莫展。最后不得不放弃传统强夯法施工,另辟蹊径。经过我们多次试验,我们摸索出一种适应饱和软粘土动力固结加固的有效排水系统,采取“先轻后重、逐级加能、少击多遍、逐层加固”的夯击方式,运用动力固结排水强夯法施工,并在饱和软粘土软基处理施工中取得成功。

3、强夯试验段

兰考至尉氏高速公路B07标段饱和软粘土软基处理初步思路采取动力排水固结法,拟采用软粘土层中插设塑料排水板后强夯;或井点降水降低地下水位后再强夯两种方案。

试夯目的:

通过试夯试验,确定适合本地质条件的强夯各技术参数。

预测两种方案技术、经济效果。

试夯区试验设计:

强夯主要施工机具设备的选用:起重能力为40T履带式起重机,自动脱钩,保证自动脱钩要有足够强度,且施工灵活。圆柱形夯锤重15T,直径为2.48m,设置4个上下贯通的气孔,孔径为250mm。

试夯区为K95+600~K95+700段,分Ⅰ、Ⅱ区。Ⅰ区采用软粘土层中插设塑料排水板后强夯;Ⅱ区采用井点降水降低地下水位后强夯。每个区又分为行车道和路肩及边坡。

强夯垫层材料及铺设,采用碎石土作为强夯垫层,最大粒径为10cm,含泥量小于20%。试夯区首次铺设60cm,第二次铺设40cm,设计总厚度100cm。

试夯参数的确定:

有效加固深度应根据现场试夯或当地经验确定,也可按以下经验公式估算:

h=α√(Q×H)…………………………………(1)

式中:h—有效加固深度(m);

Q—锤重(t);

H—有效落距(m);

α—修正系数,可取0.5~0.8,若地基中设置排水通道时,α可适当提高。

Ⅰ区试夯段降排水设计和施工方法及其控制

Ⅰ区试夯段排水设计

动力排水固结法的关键是改善路基土的排水条件,因此可设置垂直方向和水平方向排水体。垂直排水体塑料排水板设置间距为1.0~1.2m,深度以穿透软土层为准,初步确定为6m。水平排水体由砂垫层、排水盲沟和集水井组成。

在路基施工范围外5米处挖设排水明沟,明沟深1.5米,底宽1米,边坡1:2,可以堵死外水源,也可以将施工区内排水排至。

间隔10~15m和30m纵横向开挖盲沟和明沟,确保地表水不滞留在施工区内。

在排水盲沟角点处设集水井,将井内水抽至场外,尽量降低地下水位。

4、强夯发在施工段的施工方法及其控制

Ⅰ区试夯段施工方法及其控制

点夯分两遍完成,隔点不隔行,单点击数一次完成,第二遍点夯在推平第一遍点夯坑前提下进行。满夯也分两遍完成,先夯间满夯,再普夯,见图1。

点夯停夯标准,夯坑深度达1.0m,或最后两次平均夯沉量不大于5~10cm时,可以停夯。实际施工时试夯区第一遍强夯单点击数3~4遍,夯坑深度1.0~1.1m,现场均已停夯,此时强夯机严重陷车,起锤也相当困难。Ⅰ区试夯段实际试夯参数见表2。

控制间歇时间,两遍点夯以孔隙水压力消散大于70%为准,一般间歇时间不少于20天。点夯与满夯以孔隙水压力消散大于50%来确定,一般间歇时间不少于15天。

为使表层地基反应模量各指标满足设计要求,最后一遍满夯时将表层20~40cm深推,耙松晾晒后,再推平碾压,最后补铺40cm碎石土。

Ⅱ区试夯段降排水设计和施工方法及其控制

Ⅱ区试夯段排水设计

在路基施工范围外5米处挖设排水明沟,明沟深1.5米,底宽1米,边坡1:2,区域明沟相互贯通。

在路基施工范围外3米处设置封闭管,封闭管与明沟一样要求相互贯通,封闭管井点管间距为2米。并放置水位观测孔和孔隙水压力计。

井点降水管分深浅两种井点管(深管为5~6m,浅管为2~3m),井点管卧管间距为5m,井点管间距为4m,深管、浅管间隔布置,见图2。降水完成拆除后进行强夯。

井位布置:按井位设计平面图安置抽水机组、总管。

成孔:水冲法成孔,外径约110mm。

下井管:孔深度达到设计要求才能下管,管顶外露约200mm。

填滤砂:采取动水投砂,当成孔逐步澄清,即投中砂在管井周围均匀回填,孔口50cm用淤泥封死。

设备安装:井点管与总管、真空泵机组连接后,进行运行调试,检查是否有漏气及死管的情况,发现问题及时采取措施进行补救。

抽水运行:真空泵机组安装真空表,注意真空度情况的变化,出水应先浊后清。

进行24小时水位跟踪观测,水位下降达到设计要求后,方可拆除,进行强夯。

Ⅱ区试夯段施工方法及其控制

第一次降水地下水位降至地面以下2.5m,拆除小区内降水管,封闭管继续抽水,然后进行第一遍强夯。施工时宜从一侧向另一侧施工,确保强夯后的孔隙水压力的释放。

第一遍夯能及夯点间距,行车道区夯能采用1000~1500KN·m,夯点间距4.0×4.0m梅花状布置。路肩及边坡位置夯能采用800~1000KN·m,夯点间距3.5×4.0m梅花状布置。

第一遍点夯停夯标准,原则上夯4~6击,具体情况根据试夯确定,现场控制标准:

以现场最后一击,坑边0.5m处隆起量小于20cm确定最大夯能。

夯坑深度达1.0m,或最后两次平均夯沉量不大于5~10cm时,可以停夯。

第一次强夯结束后推平后,需立即进行第二次插管降水,加速强夯后孔隙水压力的消散。第二次降水水位降至地面以下3.0~3.5m后,拆除施工区域内井点管,保留封闭管,进行第二遍强夯。

第二遍夯能及夯点间距,行车道区夯能采用1500~1800KN·m,夯点间距4.0×4.0m梅花状布置。路肩及边坡位置夯能采用1000~1350KN·m,夯点间距3.5×4.0m梅花状布置。第二遍夯点与第一遍夯点呈梅花状错位布置,击数暂定6~8击,具体根据试夯确定,标准同第一遍。Ⅱ区试夯段实际试夯参数(见表2)。

控制间歇时间,两遍点夯以孔隙水压力消散大于70%为准,由于采用人工井点降水,一般间歇时间6~7天。点夯与满夯以孔隙水压力消散大于50%来确定,一般间歇时间4~5天。

Ⅰ区试夯段与Ⅱ区试夯段试夯结果比较

点夯间超孔隙水压力消散大于70%以上所需的间歇时间,Ⅰ区试夯段一般为21~28天,Ⅱ区试夯段一般为6~7天;点夯与满夯间超孔隙水压力消散大于50%所需间歇时间,Ⅰ区试夯段一般为14~16天,Ⅱ区试夯段一般为4~5天。Ⅰ区试夯段施工工期比Ⅱ区试夯段要长。

Ⅰ区试夯段施工成本比Ⅱ区试夯段低。

Ⅰ区试夯段强夯影响深度比Ⅱ区试夯段大。

动力排水固结法夯击时土体强度提高过程示意

夯击能量转化(瞬间t≈0)夯击能量E(土体压密,沉降ΔS;土体变形瞬间转化内挤压力ΔP=ΔU)土体液化(土体结构破坏,强度降低;强度PO)排水固结、土体密实主固结(t≈几星期,时间T上升孔隙水沿裂缝排水,孔隙水压力ΔU下降)颗粒间距缩小土体强度提高次固结(t≈几个月,部分自由水又变成薄膜水,土体结构重新组合)强度再次提高。

结语:由于项目工期紧,任务重,经比较,最后采用井点降水降低地下水位后,再实施动力排水固结强夯法施工方案。动力排水固结法严格控制强夯动力和夯击能,使软粘土中产生的超孔隙水压力不过快上升,以确保软粘土不变为橡皮土,克服了传统强夯法用于软粘土的致命弱点。动力排水固结法利用塑料排水板或井点降水,大大提高强夯的影响深度,用于加固深厚软土成为可能。动力排水固结法采取严格控制强夯动力反复、逐步增强作用于软土,使软土中的超孔隙水压力维持合理的水平上,既不破坏软土结构,又能加速软土中孔隙水的快速排出,达到快速、稳步加固软土的目的,这是传统强夯法无法做到的。

参考文献

[1]崔可锐,岩土工程师实用手册,北京:化学工业出版社,2007。

[2]路桥集团第二公路工程局,路基,北京:人民交通出版社,2003。

[3]李存宝;李元鑫;戴玉双;朱哲明;车辆荷载和静荷载对路肩式挡墙影响的研究[J];四川建筑科学研究;2011年04期152

[4]余宜林;六潜高速公路路基填筑施工质量控制[J];安徽地质;2009年03期116

[5]蒋家龙;刘长平;张正;特殊环境条件下某滑坡地质灾害治理方案研究及探讨[J];安徽地质;2011年04期73

你会喜欢下面的文章?