道路强夯施工方案范例6篇

道路强夯施工方案

道路强夯施工方案范文1

关键词 : 吹填土;强夯;强夯置换;道路地基处理;工后沉降

[中图分类号] 0213 [文献标识码] A

一.前言

进入新世纪,随着社会及经济的发展,沿海城市迎来了新一轮的发展期。开发港口、发展工业区、建设城市新区等等,急需大量的土地资源。在这种情况下,许多地方通过围海造地拓展城市空间,进行工业及民用设施的建设,以缓解城市人多地少的窘境。在围海造地的地基上进行工程建设的难点就是其地基土为吹填土,吹填土是用挖泥船和泥浆泵把海中的泥沙通过水力吹填堆筑在一起而形成的沉积土。在吹填过程中,泥沙结构遭到破坏,并以细小颗粒的形式缓慢沉积。因而吹填土具有塑性指数大、天然含水量和孔隙比大、重度小、高压缩性、渗透性小等特点。而且由于其沉积时间短,一般处于欠固结状态,土质弱,强度低,因此必须经过地基处理后方可作为建筑物地基。地基处理方法的选择是否得当,对工程质量、建设周期及工程造价影响较大。本文结合某钢铁基地主干道项目道路地基处理的工程实践,对吹填土路基的处理方案进行比选分析,提出合理的地基处理方案,以达到安全合理,经济高效的目的。

二.工程概况

根据总体规划,本钢铁基地总占地面积约12.1526平方公里,临近海边,其中陆域面积约为3.4578平方公里,约占总面积的28.45%,海域面积约8.6948平方公里,约占总面积的71.55%,规划年产量1000万吨钢铁,目前主要进行厂区内主干道的建设。主干道分两期建设,一期修建钢铁大道,创业大道,环厂西路,环厂南路四条道路,四条道路总长度约为15.8公里,道路宽度除环厂南路为20m外,其余均为24m。为双向六车道的一级公路,设计车速为30km,最大载重量为平板挂车-120级。四条道路占地范围较广,横贯厂区东西南北四个方向。在道路建设的过程中,须同时考虑厂区雨排水,电力等管线的敷设。

场地原始地貌为岗丘、丘间谷地和海滩、海岸冲蚀阶地、浅海地貌,现场已进行挖山填海或围堰吹砂填海,部分岗丘已开挖整平,海滩已被填高。陆域地形起伏较大,高程变化在3~30m间。海域部分由浅海、海漫滩-海岸组成,海底地形北高南低,浅海退潮时最大水深约4m。

根据总图布置,此次建设的道路有约12.4公里路面处在海域范围内,也即是处在吹填土的范围内,而且局部路段还含有淤泥。根据地质报告,这些土含水量高,压缩性大,强度低,土层厚,土质不均匀,未经处理不宜直接作为道路路基。而且要求处理的范围较大,因此对本项目来说,选择合理的道路地基处理方案,提高吹填土地基承载力,以达到经济、可靠、合理、周期短、易于施工并减少道路工后沉降是工程建设的关键。

三.地基处理方法的选用

3.1规范的要求及控制目标

根据《公路路基设计规范》,软土路基上公路路基的设计包括道路的沉降计算,路堤的稳定计算及相应的处治方法的设计。软土地基处治设计包括稳定处置设计和沉降处治设计,当计算的稳定安全系数小于本规范要求时,应针对稳定性进行处治设计,本工程不需要对道路的稳定性进行设计;当路面设计使用年限(沥青路面15年,水泥混凝土路面30年)内的残余沉降(简称工后沉降)不满足要求时,要对沉降进行处治。规范要求的容许工后沉降见下表所示。

容许工后沉降

道路等级,工程位置 桥台与路堤相邻处 涵洞、通道处 一般路段

高速公路、一级公路 小于等于0.10m 小于等于0.20m 小于等于0.30m

二级公路 小于等于0.20m 小于等于0.30m 小于等于0.50m

通过选取几个典型的勘探点进行沉降计算,发现其沉降都远远超过30cm,并且地基土的承载力也远远小于设计要求。因此对本工程而言,需要进行地基处理以降低道路的沉降,提高道路地基的承载力,以免影响行车及管线的敷设安全。

3.2 地基处理方法的选择

根据道路等级及使用情况,本次对道路地基处理要求地基承载力特征值达到150KPa,密实度达到0.93。考虑道路两侧预埋管线的需要,处理范围为道路两侧以外各6m,整个处理宽度达到36m,全部处理面积将近45万平方米。要求处理的深度在6~8m,局部达到10m以上。为选择合理的地基处理方案,我们需要对常规的处理方法有所了解,在进行综合考虑后再确定最终的方案。软土地基上的地基处理,常规方法有真空预压、堆载预压、强夯、振冲碎石桩法,水泥搅拌桩法等,这些方法都各自有其适用范围,施工费用也各不相同,针对本项目的实际特点,经过多方比较,最终选择强夯法作为道路地基处理方法。

四.强夯法的特点及施工中的应注意的问题

  4.1强夯技术的特点      4.1.1强夯法的适用范围:

可以用于加固各类砂性土、粉土、一般黏性土、黄土、人工填土,特别适宜加固一般处理方法难以加固的大块碎石类土以及建筑、生活垃圾或工业废料组成的杂填土,结合其它技术措施(如强夯置换等)亦可用于加固软土地基。 应用范围广泛:可应用于工业与民用建筑、重型构筑物、设备基础、机场跑道、堤坝、公路和铁路路基、贮仓、堆场、油罐、桥梁、港口码头、核电站、人工岛等。        4.1.2强夯法的加固效果

地基经强夯处理后,可明显提高地基承载力、压缩模量、增加干密度、减少孔隙比,降低压缩系数、增加场地均匀性,消除湿陷性、膨胀性,防止振动液化。有效加固深度:单层8000kN·m高能量级强夯处理深度达12m,多层强夯处理,深度可达24~54m,一般能量强夯处理深度在6~8m。本次设计取所取夯击能为3000kN·m~4000kN·m,已能满足设计要求。目前,国内使用的夯击能均在5000kN·m以下,更高一些的夯击能在国外的工程中使用较多。        4.1.3强夯法的优点

施工机具简单:强夯机具主要为履带式起重机。当起吊能力有限时,可辅以龙门架等设施。    节省材料:一般的强夯处理是将原状土施以能量,无需添加建筑材料,大大缩短施工周期。    节省造价:由于强夯工艺无需材料,节省了建筑材料的购置、运输、制作、打入费用,除了消耗油料外,没有其它消耗。    施工快捷:只要工艺适合,特别是对粗颗粒非饱和土的强夯,周期更短;但是,雨天影响比较严重。

4.2强夯法应注意的问题

虽然强夯法在大面积的吹填土地基上进行处理有不可比拟的优越性,但在实际设计施工时还是有些需要注意的问题:

1,当强夯施工所产生的振动对邻近建筑物或设备会产生有害影响时,应设置监测点,并采取挖隔振沟等隔振措施。为减小有害影响,必要时,可采取其他方法进行地基处理或调整施工顺序。在本工程中,其中的一条道路环厂南路因与已经施工完成的防浪墙相距较近,也没有空间采取隔振措施,为避免对防浪墙造成不利影响,此条道路地基处理改为造价较高的振冲碎石桩进行处理。

2,在强夯法的设计中,夯击能,夯击次数,夯击遍数,两遍夯击之间的时间间隔,夯击点的布置,夯击影响深度,基础的应力扩散范围等等这些参数都会影响最终的夯击效果。因此在大面积的强夯施工前,应根据初步确定的强夯参数,提出强夯试验方案,进行现场试夯并通过测试,与夯前测试数据进行对比,检验强夯效果。若不满足要求,须调整设计参数。在进行试夯时,也可采取不同的设计参数进行比较,择优选用。例如在相同夯击能作用下,是采用重锤低落距还是采用轻锤高落距,哪种试验效果更优,都可以在试夯时进行验证。强夯试验面积可根据现场情况确定,本工程选取的面积为30x30m。并根据不同的地质情况选择不同的试验点。

3,当场地地表土软弱或地下水位高的情况,宜采用人工降低地下水位,或在表层铺填一定厚度的松散性材料。这样做的目的是在地表形成硬层,以支撑起重设备,确保机械设备通行和施工,又可加大地下水与地表面的距离,防止夯击时夯坑积水。同时在动荷作用下,含水量较大的软土,粘土,砂土均易产生液化,土体一旦液化,则其孔隙水压力消散很慢,强度很难恢复,影响强夯的施工加固效果。在现场施工时,水位一般降至地表以下2~3m,并利用自然地形确定排水方向,挖好明沟排水。

4,在强夯中,要注意杜绝“橡皮土”的出现。“橡皮土”即为强夯时土体只发生剪切变形,而无任何体积变形的土体。其特征是:孔压大,强度低,材料易剪切破坏,只出现剪切变形,起不到压实土体的作用。一旦形成橡皮土,很容易形成“丢锤”现象,夯锤周围的土体大量隆起,绝大部分夯能被无为耗散。虽然表面上锤底土被夯沉,甚至夯沉量较大,但此时土体仅有剪切变形,而无压缩变形,因此土体实质上未得到加固。所以此种情况要避免发生。

5,强夯处理后的地基竣工验收时,承载力检验应采用原位测试和室内土工试验。强夯置换后的地基竣工验收时,承载力检验除应采用单墩载荷试验检验外,尚应采用动力触探等有效手段查明置换墩着底情况及承载力与密度随深度的变化,对饱和粉土地基允许采用单墩复合地基载荷试验代替单墩载荷试验。载荷试验点一般情况下不少于3点,复杂场地根据情况适当增加检验点数。

五. 结论

目前,本工程正在施工中,已施工完成的部分路段经检测已能达到设计要求。其实,不同的工程地质情况千差万别,而现有的成熟的地基处理方案也很多,如何兼顾经济,可靠,合理,周期短等因素,选择巧妙合理的方案是结构工程师应着重考虑的问题。随着科技的进步,在进一步加强对吹填土或软土微观结构的研究,结合物理、化学、力学等学科,积极开展实验研究及现场试验,探索新的有效处理途径,在当前社会具有非常重要的现实意义。

参考文献

【1】 《建筑地基处理技术规范》 JGJ79-2012

【2】 《建筑地基基础设计规范》 GB50007-2011

【3】 《公路路基设计规范》 JTGD30-2004

【4】 陈伟沪城市道路软土路基的沉降计算问题[J]. 安徽建筑, 2008,15(5):155-157

【5】 李俊. 强夯法加固地基研究和优化设计应用 [硕士学位论文] 长沙:中南大学 2006

【6】 朱银乐沿海吹填土区域道路地基处理方法探讨 .城市道桥与防洪, 2010,7(7):25-28

【7】 白彦峰滨海软土地区道路地基处理方案比选 中国市政工程, 2011,156(6):1-3

道路强夯施工方案范文2

关键词:市政道路;软土地基;施工;分析

本文以A城市的市政道路工程建设为例,该城市的市政道路工程位于某水道旁边,其中软土地基作业的面积大约在 ,道路软基工程的施工宽度在 ,工程师针对该工程设计了四种效果明显的道路软基处理方案。在工程完成后,对各个路段的土层进行了检测,检测结果显示,对道路软基根据不同的施工方案进行施工,都会在一定程度上改变软基的物理力学性能,符合道路软基工程对设计方案的要求标准。

一、道路工程中的地质地貌

(一)人工填土层的情况

人工填土层按照回填方式分为两个亚层:冲填土和素填土,其中素填土是指均没有完成自重固结。

(二)交互相沉积层的情况

淤泥间粘土层的土质按照土类形状、上下关系分为八个亚层,分别是淤泥层、亚粘土层、含粘性土细砂层、淤泥层、亚粘土层、淤泥质亚粘土层、亚粘土层、含粘性土细砂层。

二、市政道路工程中软土地基的固结机理

市政道路工程中软土地基的固结机理的工作重心是分析怎样让软土中的孔隙水、土体颗粒、间自由水顺利从土体中排出,这一方面是软土地基固结工作能否完成的关键。通常我们在工程中选用的是塑料排水板竖向排水的方法,或者地表砂垫层横向排水方与强夯动荷载结合的方法,对软土基地进行相关作业工作,通过分析路基上部人工填土的实际情况和路基施工现场的周围环境情况,利用强夯动荷载产生的附加应力,完成软土地基的固结工作。

下面我们来分析管井降水体系与强夯动荷载结合的方式对软土地基进行施工作业的情况。A城市的市政道路工程中的部分路段人工填土层是较厚杂填土,填土层厚度在 左右,填土中掺有大颗粒的石块、砖头等杂质[1]。在该种情况下,若使用塑料排水板则不能够穿透上面的人工填杂土从而进入下面的软土层,因此,我们必须采用管井作竖向的排水方式。首先,强夯能量利用“从高到低的”作用,由高能量贯穿路基上面的人工填土层,产生“硬壳”和“架桥”的情况;其次,对那些非常厚的填土层来说,高能量的夯击完成对下面软土层的冲击效果,进一步压缩排水固结效果;最后,我们通常情况下采用的“满夯”低能量夯击方法,能够达到密实和手链地层土质的效果。

水泥土搅拌桩的应用是固结软土地基的深层搅拌方式,一些专业书籍中称之为湿法,在市政道路工程建设中使用喷水泥浆搅拌软土的方法进行作业。该方法中,在地基内部将软土和固化剂进行充分融合,使它们相互之间发生物理、化学反应,使软土固结,形成稳定的、整体的、有一定强度的优质地基,进而保证市政道路工程建设的顺利进行。

三、市政道路工程中软土地基的施工方案

塑料排水板竖向排水的方法、地表砂垫层横向排水方与强夯动荷载结合的方法:首先,参数的设计, 型塑料排水板,土下深度为 ,布置形式的距离为 ,表现为梅花形。砂垫层是中粗砂,强夯为低、中、高能量级,夯锤半径是 ,重量是 。其次,该方法的施工流程为:找 的双行横坡,路床平整修建排水明沟、盲沟铺填中粗砂垫层塑料排水板的布设监控设施的安装强夯前的填土工作施工完成后的监测工作评价、验收工作。该方式的优点是土层固结良好,适合地表为素填土或杂填土的深厚软土地质[2]。塑料排水板竖向排水、地表砂垫层横向排水系统与堆载静荷载预压软土地基的方法:首先,参数的设计,分为四级加载,每级加载约 ,加载的间隔时间是 ,历时 ;其次,该方法的施工过程为:找 的双行横坡,路床平整修建排水明沟、盲沟铺填中粗砂垫层塑料排水板的布设监控设施的安装强夯前的填土工作施工完成后的O测工作评价、验收工作。该种方法的优点是土层的固结工作效果较好,但是工期较长,成本较高。

四、施工时应注意哪些问题

在工程的施工过程中,主要应该重点关注这5各方面:第一,排水系统的质量把控,该方面主要有塑料排水板材质和施工质量的管理;盲沟、砂垫层、细粉砂回填料质量方面的管理;管井成井质量的管理;抽排水工作的监管等方面。第二,强夯前的填土过程的有效控制,首先,我们要保证路基排水系统的正常工作,在强夯前要分别进行几次 厚土方的填筑工作。采用填筑粉细砂进行填筑工作,对强夯的施工有着明显的效果,利用粉细砂含泥量少的特点,进行相关工作的施工作业。第三,夯击能的控制,该方面的注意事项包括夯锤的重量、夯锤落距、夯点的位置选择、和夯击次数等,在该过程中,我们应该保证夯击深度控制在夯锤宽度的二分之一内,否则强夯的效果不理想[3]。

五、结论

市政道路工程建设中软土地基处理的主要目的是通过有效的处理方式,改变软土的物理力学性能,使其能够达到市政道路工程建设对地基的要求标准,为整体工程的实施奠定良好的基础,保证工程的顺利进行和施工质量,减少工程的建设工期,我们通过有效的方式对软土地基进行处理,使处理后的软土地基的各项指标达到工程的标准,通过先进的技术手段和对环境影响的测评,选取最合适的方案进行落实工作。

参考文献:

[1]沈安登.浅析市政道路建设中软土地基的处理方法[J].智能城市,2016,(05):33.

道路强夯施工方案范文3

[关键词]强夯 市政道路 应用

中图分类号: U41 文献标识码: A 文章编号:

湖北省十堰市新建北京路,路基大都是切山回填工程,土石方量很大,一期工程曾因资金困难而中途停建近四年。 二期工程由我公司负责建设,由于多种原因,一期回填工程未经碾压,路基垫层密实达不到设计标准,造成地基承载力不足,多处地段出现了塌陷、裂缝等现象。经各参建单位多次讨论,最后形成一致意见。即采取地基强夯方案。经过验证该方案是在北京路南路特定条件下的最佳加固方案。

一、工程概况

湖北省十堰市北京路全长8.7公里,路面宽度32米,其中:通行车干道22 米,人行道每边各5米,在柳林路处设一座三层立交桥与柳林路、浙江路、天津路相联。其中北京路南段全长4.2公里,年初续建时,原拟翻填碾压路基,经调查,原填土区内有水库、堰塘、泉潭、垃圾场等,深度在6-15米,填土前未经排水,清淤,填方时又未分层碾压,而是一次性堆填,填料中含50-200 厘米以上的杂石等不利因素,因翻填碾压工程量太大,后经反复研究后改为强夯法施工。

路面垫层由十堰市规划设计院设计,设计要求压缩模量Es≥8Mpa;地基承载力Fk≥150Kpa。经与设计人员磋商,要求指标改为变形模量为≥8Mpa;夯后碎石上路基承载力基本值f0≥150Kpa。

二、强夯施工方法及特殊地段处理

1、强夯施工方法

根据我单位组织各单位专家意见,强夯采用20T重锤,将锤提至路面高差5米后自由落体落下,以最后三锤累计沉降量不超过15CM为准。强夯点与点之间间隔4米,施工时呈梅花状分布,强夯点交错分布,强夯交叉进行。

由于北京路地形复杂,对于一些复杂特殊地段,我们制定了专门的强夯方案。

对于北京路上的一两处9米以上高填方区,我们的方案是在高填方区一定范围内推掉3米进行翻填处理,3米以下进行强夯处理。确保路基质量满足设计要求。

2、特殊地段处理

北京路地形复杂,地质条件不平均。对于某些特殊地段,我们也有针对性的进行了处理。

1、先排水,拟在整个场地泉眼露头处挖2―3个集水井,直径900,深8―10M,规格100的潜水泵2―3台不间断排水,使水位降至地下负5M以下。

2、采用渣石坑强夯方案

⑴布点用设计单位原方案即第一遍8M×8M间距,第二遍4M×4M间距,夯坑深度保持60CM ~ 80CM(见强夯平面图)。

⑵强夯经检测合格后,推填40CM,下部用18T震动碾压3―5遍。

⑶填料选用2+300处山体青色石渣石块。

⑷填压翻填完成后,用碎石填平排水井,并强夯处理。

3、排水盲沟

⑴强夯完成后将井与井之间用碎石盲沟连结,并与综合管沟连通,盲沟底部底标高为综合管沟底板向上30CM。或积水井直接与综合管沟相连。

⑵碎石盲沟断面1M×0.8M,要求压实并具有良好的透水性。

⑶盲沟底部,应具有较好的抗透水能力,如开挖时发现有土体不密实的现象存在,则用强夯机直接夯击成槽做盲沟。

三、施工试验结果

以下分三个专题介绍平板载荷试验,动力触探测试及容重测试成果。

一)、平板载荷试验

(一)检测装置

1、加载:采用1000KN千斤顶,10Mpa和25Mpa油压表。

2、反力:用100KN或120KN两种强夯锤,外加吊车端头带有大滑轮和吊钩的长扒杆。后期用约160KN重的推土机,开至加载架上。

3、主梁为二根长4.8米的36型工字钢并列焊接,而支撑千斤顶的小梁为24型工字钢。吊车夯锤和推土机都压在梁上。

4、观测沉降装置:采用机械千分表,量程不够续接。千分表用磁支架,支点用中南电力设计院“自动油压载荷仪”的DL-1型标准板,直径56.42厘米,面积2500平方厘米。

(二)加荷、卸荷方式:

1、采用逐级加载法,每组达到相对稳定后加下一级,唯第一次二级合加,直到试验过到要求为止。

2、按略大于设计承载力基本值150Kpa的二倍,即320Kpa分为八级,每级加荷40Kpa,试验值超过320Kpa即可终止。

3、采用快速相对稳定法,即加荷后,每15分钟读一次数,由于夯后碎石土沉降迅速,采用后三次读数之和不大于0.1mm为本级终止条件,不需作外推法计算。

4、终止加载条件:

1)沉降量争聚加大,土被挤出或压板周围出现环形裂缝;

2)累积沉降量大于0.06倍压板直径,即33.8mm;

3)压力不再增加,24小时沉降不止;

4)总加载量超过设计值的两倍,即320Kpa。

5、卸载:每次卸掉加载值的两倍,即80Kpa。

6、回弹预测:每15分钟观测一次,四次后终止,由于回弹迅速,后期改为两次15分钟读数即止。全部回零后,由看场人员隔2-5小时读一次终止。

二)、动力触控测试

(一)设备:圆锥重型N63.5 和超重型N120 两种规格重锤,探头直径7.7厘米,顶角60度的标准型,探杆分别为直径4.2厘米和直径5.0厘米。

(二)测试:动探锤N63.5 提升76厘米,而N120 提升100厘米自由落体下落,记录每击入10厘米的锤击数,分别进行杆长和侧壁摩擦校正,再进行水下校正。

(三)评价:依N63.5 和N120 的锤击数经校正的大水和起伏,来评价路基填土的密实度和均匀性,承载力基本值f0 和变形模量E0 值。

(四)检测资料

1、动探分布图:

2、S-N63.5 或S-N120 实测曲线(直方)图

(五)检测结果:

1、全区57个圆锥探点,经修正后击数强度增大,而且变化很大,表明路基强度很高,变化很大与填料成分和含水量、施工中填硬质块石、碎石比例很大有关。

2、指挥部孔3、6、7在深度5.1-6.3之间,N120 锤击数<2。分别在3.4-4.9米有初见水位,这与已知夯前排水井深度未达到“核定”要求有关。

三)、密度测试:

(一)检测设备

1、可估读5克的杆称。

2、直径160厘米,长30厘米薄铁取土器。

3、水桶、钢钎、铁锤、木板、铁勺、温度计、农用塑料薄膜等。

(二)取土:

清整铲平地面,垂直安放取土器,垫硬木板,用铁锤击打取土器,如遇石头时,用细钢钎冲击。

(三)灌水:

将长宽各100厘米的塑料薄膜中心放入坑内,渐渐加下沉坑底,用毛涮挤压薄膜使其贴紧。记录倒水的质量和水温,即可得出坑内的体积。

(四)计算:

1、土样炒干、得土质量、含水量;

2、依不同水温容度和质量,得到试坑体积;

3、最后算得干密度。

四)、结论

1、载荷试验表明,承载力基本值和变形模量都达到设计要求。

2、动力触探表明全区地表以下3-4来以内,强夯效果明显,路基承载力基本值和变形模量满足设计要求,(坑内虚土除外)3-4米以下,强夯效果不明显,由于填土深浅不一,建议设计单位考虑差异沉降问题。

3、动力触探检测表明,指挥部处数点深部,夯前排水不力,强夯效果欠佳,但4米以上土层强夯后可以达到设计要求。

4、密度检测结果:各点干密度大于2.0g/cm3。密度试验应在施工过程中分层检测,本次检测是在施工完成后2深度米左右抽查的,不具代表性。

5、指挥部处和鳝鱼塘处二试点承载力基本值和变形模量及干密度偏低的原因是雨水浸泡的结果。实际情况要好些。

6、江湾村处碾压动探结果满足设计要求。

四、经济性比较

地基翻填方案是比较常用的方案,但北京路采用地基翻填大约需增加造价650万元,而地基强夯方案在我市比较少,但却只需150万元左右。我与我公司其他工程技术人员在分析比较多种方案后,会同十堰市规划设计院、十堰市建管处、施工单位工程专家等单位进行了论证,经各参建单位多次讨论,最后形成一致意见。采用强夯这种即能补救未经碾压的缺陷,又经济合理的方案。

五、其它因素比较

我们除了对两个方案进行经济性比较外,还从其它角度出发,对两个方案进行了比较。

从环境保护角度出发,强夯由于不进行翻填,没有灰尘污染。

2、从工期角度出发,显然强夯法施工可以节省工期,同时由于采用流水作业等一系列技术经济措施,可以大幅度提高效率。

3、从质量角度出发,翻填法简单明了,属于传统处理方法,施工经验较多,保证质量较容易;强夯法缺乏一定的施工经验,质量保证有一定难度,但经过精心组织安排可以满足设计要求。

结论

道路强夯施工方案范文4

关键词:强夯法;施工技术;软土地基

软土是指天然含水量高、压缩性大、渗透性差、灵敏度高、强度低、土层厚度不一致的一种软塑到流塑的状态的粘性土,在其上修建公路会遇到不稳定、沉降过大及不均匀沉降等问题,过大的沉降会加速路面结构的整体破坏。但是人们的智慧就是用来解决各种问题的,为了应对这种不良地基带来的威胁,消除安全隐患,发明了各种方法对软土地基进行处理,而最常用到的便是强夯法,因为其使用工地常用简单设备,施工工艺、操作简单,适用土质范围广,加固效果显著,工效高,施工速度快;节省加固原材料,施工费用低等优势,使其能够在公路软土地基处理中得到广泛的应用。

1 强夯法的概述

1.1 强夯法的作用

强夯法又叫动力固结法,利用重锤从高处落下的重力和冲击力对软土进行夯实,从而减少在软土地基上修建公路时因软土本身属性带来的威胁。强夯法能够加快土体的固结进度,使土体变得更加厚实,有更强的承重力。能够降低土体的压缩性,改善因强夯处理软土地基出现的自由落体运动产生的冲击力对土中孔隙水的压力提升,导致局部土体出现的液化现象。消除土体的湿陷性,强夯法对土体进行夯击时能加强土层的均匀程度,以减少将来可能出现的差异性沉降。

1.2 强夯法在公路软土地基处理上的特点

我国公路行业规范中指出公路软土地基是指强度低、压缩性较高的软弱土层,并且多数含有一定的有机物质。针对软土地基强度低的特点,强夯法几乎能在所有土层上应用,软土地基自然也不例外,并且相比较软土地基的其他处理方法,强夯法利用的施工设备简单,例如起重机、履带机等,均为工地常见的施工设备。在施工材料方面来说相对较为节省,施工的成本也不会太高,因为其设备较为简单,施工工艺也不繁杂,能够大大提高施工的速度。软土地基强夯处理后,承重能力大大提高,压碎模量也大大增强,软土土体变得均匀,常见的热胀冷缩性能也有所降低,不仅降低了后期维护的难度,也大大降低了维护的成本。

2 强夯法方案设计及施工技术

2.1 设计方案

在真正进行强夯作业前,需要设计一个方案并按照方案实行强夯法。强夯需要分层进行,每层厚度约为4米,先用高能量进行点夯,点夯几次后采用低能量进行满夯,要求每个夯点的距离适中,否则软土地基处理不到位。每次强夯的时间差为7天,由于夯锤的质量一般较大,强夯的时候应密切注意夯击对周边建筑物的影响。对公路周边的环境进行考察,首先应对软土地基进行处理,需要对施工场地进行清理并对其进行平整处理,还要在场地四周挖好排水沟,否则强夯时容易造成场地积水。对需要的施工设备进行检查和确定,夯锤、推土机、水准仪、起重机、支架撑、履带机等设备需要进行事先的检测,避免发生意外,以确保施工的顺利进行。进行实地考察测量并标出需要强夯的位置,夯锤每一夯需要的重量,距离等等。

2.2 试夯

试夯是必不可少的一个环节,因为任何事物都是在变化的,而我们需要对这种不确定性做出万全的准备。准备工作完成后,选择公路软土地基中比较有代表性的一块地基进行试夯。首先对软土地基进行预处理,清理场地,平整场地,通过实地考察与测量得出的数据增加夯锤的质量,标出每一夯落下的位置,划出捶打的面积。试夯开始后,根据夯锤击打的次数、每一夯的距离、夯击出现的土坑需要的填土量,制作图表用以评测强夯法的操作强度,明确最佳夯击次数,如果在强夯过后,土层下降的距离小于50mm,表示土层已经足够坚实。将夯击前后的测试数据进行分析比较,检验强夯的效果,对强夯的参数指标进行调整和确定。

2.3 强夯施工及夯后处理

强夯施工开始之前,先对施工场地进行清理,保证施工能够正常进行。在进行公路软土地基处理强夯法施工时,按照预先确定的步骤,首先找到第一个夯点的位置,测量场地的高程;选择合适的夯锤,用自动脱钩装置的履带式起重机把夯锤吊起来,开动起重机,使得夯锤正对着夯点的位置,测量锤顶高程;将夯锤起吊到预习方案中测量计算得出的高度,待夯锤脱钩自由落下后,放下吊钩,测量锤顶高程,如果发现夯锤歪斜,应该及时将坑底填平,使夯锤保持平稳;按照预定的夯击方案和控制标准,采用高能量强夯,完成一个夯点的夯击,重复进行操作,完成每一个夯点的第一次夯击;每一次夯击的时间间隔为7天,应该在这个时间间隔内,完成所有夯点的全部夯击次数;最后用低能量满夯,将场地表层的松土夯实,并测量场地高程。强夯施工完成后,把地基推平,对地基进行添加灰土并逐层碾压以增强其强度和平整度。

3 强夯施工的检测

对公路软土地基进行强夯施工时,应该进行必要的检测。施工前需要检查场地的平整情况,如若场地不平整,夯锤进行夯击时无法受力均匀,影响施工速度和质量,还要对夯击范围内的软土取样进行力学分析;开夯前,检查夯锤的重量及锤底面积是否符合设计方案要求,以确保夯击能量满足要求。在每次夯击前,应该对夯点放线进行核实,确保和设计方案中测量的数据一致。进行强夯时,夯锤的下落距离不能小于设计方案中的下落距离,夯锤的落点误差不得大于15cm,若在夯击过程中发现异常现象,需要及时修正。每一次强夯完成后,需检测夯坑的深度、夯点之间的间距以及处理的面积,各项参数均合格后才能进行填平操作。所有夯击次数完成后,对场地进行平整和压实处理,应使其达到规范要求的各项指标,并测量高程,填写地面标高变化。按设计方案检查每个夯点的夯击次数和夯实距离,并详细记录。所有的夯点完成一次强夯后,检查夯坑位置,如有偏差或漏夯,应及时纠正。满夯结束后,在夯击处理范围内进行每隔一米的深度范围垂直取样,进行物理力学性能的分析。施工结束后一段时间,采用静荷载试验和标准贯入时延确定强夯后地基的承载力指标和压缩模量,并进行室内试验分析地基处理深度湿陷性系数是否小于某一界限值,以确定强夯后的地基满足公路建造设计要求。

4 结语

在公路工程施工中,为了更好地解决软土地基对工程施工质量的影响,通常对软土地基进行预处理以提高其承载力,而强夯法设备简单,人力、设备资源投入少,施工成本低、施工速度快,对软土地基处理效果好,是消除土壤湿陷性、提高地基承载力的常用方法。在整个施工过程中,环境污染小,能够加固深层地基,并提高地基的承载力,有效改善公路软土地基的质量,还能保证公路工程的施工质量,以达到公路软土地基工程施工标准。强夯法也仍有一些不足,这要求人们在不断的实践和应用中找到完善的方法和技术来对公路软土地基进行处理,提高我的公路建设水平,加快我国建成全面小康社会的进程。

参考文献

道路强夯施工方案范文5

代替强夯置换施工方法。

关键词:小能量、分层、航空限高、强夯置换。

一、工程概况:

1.1工程概况

本工程属于某机场三期扩建前期工程和飞行区基础工程,填海造地面积90.92万m2,共分A、B、C三个标段。本标段为C标段,总面积为18.27万m2。本工程设计平均高程为+5.5m(基准面为1956年黄海高程系)。整个工程的地基加固主要有回填砂垫层、打设排水板、振冲砂桩、高压旋喷桩联合加固、分层碾压粘性土、强夯置换等。

设计地基处理目的

为了消除地基不均匀沉降,在隧道两侧衔接段的软土地基普遍采用振冲砂桩加固;在机场主跑道与滑行道的衔接段,则采用振冲砂桩与高压旋喷桩联合加固,提高复合地基刚度,减小其沉降,以进一步协调跑道、滑行道与隧道衔接段之间的变形。

内陆小块区域设计要求先进行排水砂垫层施工,再分层碾压粘性土造地,造地面积2.33万m2,工期为30天。由于环绕机场跑道有一条公路,在公路外侧有反压平台、抛石棱体、条石砌墙,长300m左右,宽10~30m、厚4~6m,面积约8000平方。反压平台为大块石抛石护脚,抛石棱体底层为大块石,中间为二片石理坡,坡面为干砌块石,面层为安装好的防浪块。公路边缘为浆砌条石墙。反压平台下有厚度不等的残余淤泥,淤泥顶面高程为-1.0~-3.0m,淤泥厚度2~3m。因受下层块石影响,采用插排水板和振冲砂桩进行地基加固是行不通的,但为了协调该区域新老填筑体的不均匀沉降,对于小块区域内侧公路护坡下层的软卧土,设计要求采用高能量的强夯置换进行地基处理。

1.2强夯置换设计要求:

1、先开挖公路下反压平台的条石、块石、防浪块,回填砂垫层标高至-0.5,再分层碾压回填土至+5.5m高程后强夯;

2、锤重20t,锤径2.4m,落距15m,强夯置换单击夯击能为3000kN•m;

3、正方形布置夯点,夯点间距为5.2m,共夯三遍,夯击过程之间不间歇;

4、最后再以较低能量(夯锤重量10t,落距10m,夯击能为1000kN•m)满夯一遍,将表层松土夯实;

5、砂垫层的顶面高程为-0.5m,回填土碾压造地高度为6.0~8.5m。

6、地基承载力≥80kPa。

强夯置换夯击压力:

F1=W1/S1

F1=3000 kN•m/3.14*1.2*1.2=663.5 kN/m

强夯置换有效加固深度:

Z1=η1(W1*H1)1/2

η1=0.5,W1=20t, H1=15m,得出Z1=0.5(20*15)1/2=8.6m

设计夯击能为3000kN•m,强夯置换施工标高在回填土面+5.5m,回填土面层至淤泥底高度6~8.5m,强夯置换有效加固深度为8.6m,强夯置换实际影响深度的标高为-3.1m。淤泥顶面高程为-1.0~-3.0m,设计强夯置换有效加固深度已达到淤泥面。

1.3航空限高:

因强夯置换施工区域位于机场跑道附近,离跑道最近才50m。由于受航空限高的影响,(华东航空管理局规定此区域的航空限高为黄海高程+10.0m)。

限高计算

设计要求夯击能达到3000kN•m时,按夯锤重W=20t计,落距h=15m,地面标高为+5.5m,考虑富裕高度2m,强夯机械高度最少在+22.5m以上。即使将夯锤增加到W=30t,落距h也需10m,施工时强夯机械总高程在+17.5m以上,也远远超过了航空限高+10.0m的要求。采用增加锤重、减少落距也无法满足航空限高要求。致使强夯置换无法进行施工。

施工方与航空港方面多次协商,航空港方面出于对安全方面的考虑,强夯置换施工对航班起降存在很大安全隐患,甚至可能会造成机毁人亡的安全事故,航空港方面一直不同意在此区域进行强夯置换施工。

1.4提出低能分层方案:

由于受航空限高的制约,施工时为保证飞机起降安全。施工方提出了采用降低施工面标高、采用挖掘机配5t的夯锤进行低能分层打夯施工方案。

1、因采用挖掘机进行打夯施工,效率高、施工灵活、方便,对航行安全没大的影响,随时可降低施工高度,满足航空限高要求;

2、原设计采用3次点夯,1次满夯,新方案提出夯击4次,全部采用满夯,不搞点夯,满足设计要求;

3、在夯击前先进行碾压,保证夯面平整,有利于夯击时锤底接近水平状态,满夯搭接宽度为10cm;

4、保证最下层采用小能量夯击的影响深度达到原设计强夯置换的影响深度;

5、在单位面积内,小能量夯击的压力大于强夯置换的夯击压力;

6、保证在地基处理后地基承载力大于原设计地基承载力。

经施工方与航空港、设计等多方的沟通,同意采用施工方提出的低能分层打夯施工方案。

所谓低能分层打夯就是采用小能量的夯击能,在其夯击能影响深度内,分成多层,在每层表面采用小能量的夯击能进行夯击,通过几次叠加达到原设计强夯置换的夯击效果。

1.5小能量分层打夯施工:

1、机械设备

挖掘机、推土机、压路机各一台;

夯锤一个(锤重5t,锤径70cm,落距6m,强夯置换单击夯击能为300kN•m);

2、施工方法

首先采用挖掘机将公路下方的反压平台条石、块石、防浪块进行清除。清除满足设计要求后,进行回填砂垫层,回填砂垫层至设计标高-0.5m。然后对回填砂垫层进行碾压,直接在砂垫层上进行第一层小能量夯击,夯击时采用一台挖掘机将5t的夯锤吊至6m高处直接落锤进行夯击,单击夯击能可达到300kN•m。

3、低能分层夯击压力:

F2=W2/S2

F2=300 kN•m/3.14*0.35*0.35=779.9 kN/m

F2=779.9 kN/m >F1=663.5 kN/m

小能量夯击压力F2大于强夯置换夯击压力F1,满足设计要求。

4、低能分层夯击有效加固深度:

Z2=η2(W2*H2)1/2

η2=0.5,W2=5t, H2=6m,得出Z2=0.5(5*6)1/2=2.7m

5、低能分层夯击见下图:

低能分层夯击有效加固深度Z2为2.7m,第一层砂垫层标高为-0.5m,实际影响深度的标高为-3.2m,深于原设计实际影响深度标高-3.1m,满足设计要求。

施工时,每次低能夯击时分层厚度取2.5m。每层夯击完4遍满夯后,进行下层回填粘性土施工,都按原设计要求进行分层碾压。回填厚度2.5m后,即第二层回填标高到+2.0m,按同样的方法进行4遍小能量满夯,夯击完后再进行下一层碾压回填粘性土的施工。以此类推,直到第三层回填标高+4.5m。设计回填土顶面标高为+5.5m,第四层(即最后一层)厚度仅为1m,远远小于采用低能分层夯击有效加固深度2.7m。为保证质量满足设计要求,第四层也按同样工艺进行施工。

1.6施工效果:

为保证工程质量,对采用低能分层代替强夯置换的施工的方案是否可行?采用低能分层施工后是否能达到原设计要求的地基处理效果?为此,对采用低能分层整个施工过程进行了沉降观测、压实度、动力触探、承载力的试验。

低能分层夯击时,每夯完一遍后都用推土机进行推平,再进行下一遍夯击,并进行沉降观测。夯击完后的回填粘性土施工,均按设计要求的摊铺厚度进行分层回填、碾压。并请具有资质的检测单位进行了压实度检测、动力触探、承载力的试验。

1、沉降观测

从统计数据可看出,采用低能分层夯击的效果还是比较理想的。沉降观测只是反映了夯击后地基的沉降量,证明地基经过夯击后有密实、下沉。为了更好地说明夯击后的效果是否能满足设计要求。还进行压实度、动力触探、承载力等试验。

2、压实度检测

回填土分层碾压后,每层都请了具有资质的检测单位进行了压实度检测。设计要求每2000平方检测一个点,每层检测4个点。通过压实度的检测,碾压效果很好,压实度全部达到设计要求指标。

3、动力触探

本工程整个强夯置换区共进行了9点动力触探,在+2.0m,+4.5m,+5.5m高程面上分别各做了3个点。

名称 +2.0m +4.5m +5.5m

动力触探击数 28 23 25 30 25 29 36 31 34

平均值击数 25.3 28 33.6

地基承载力

参考值(kPa) 181 204 248

粘性土地基的承载力与动力触探击数换算表

N10(击/30cm) 15 20 25 30

δ0(kPa) 100 140 180 220

根据上表换算得出强夯后地基承载力最低为181 kPa,均大于设计要求(80 kPa)。

4、承载力试验

按设计要求每10000平方做一组承载力试验,强夯置换区承载力试验做了一组承载力试验,承载力检测报告结果为283 kPa,远远大于设计要求的地基承载力。

1.7结论

道路强夯施工方案范文6

[摘要]本文应用强夯法施工,解决大面积高填方、混合填料及填料粒径不符合路基施工规范要求,且分层填筑厚度不易控制、碾压存在困难。通过济南市龙洞路南延路基工程项目,进行分析论述。

[abstract] In this paper the application of strong tamping method construction, a large area of high fill embankment、mixed filler and filler particle size does not conform to the subgrade construction specifications,and layered filling thickness is not easy to control、rolling problems。Through the Ji'nan Longdong Road extension of roadbed project,discourse analysis。

[关键词]强夯法 济南市龙洞路南延路基 市政工程

[keyword] Dynamic compaction method Ji'nan City Longdong Road extension of roadbed

public works

路基作为路面的基础,是用土或石料修筑而成的线性结构物。它承受着本身的岩土自重和路面重力,以及由路面传递而来的行车荷载,是整个公路构成的重要组成部分。路基的整体稳定性、水温稳定性、刚度、强度是对路基的基本要求,也是路基施工控制的重点。

一、工程概况

济南市龙洞路南延路基底宽77~94m,路床顶宽64.1m,填方高度5~11m。招标文件规定:龙泉湖开挖出的土石方做为龙洞路南延路基唯一高填方填筑材料,湖区爆破碎石及砾石粒径不满足分层填筑碾压填料粒径要求,中、粗、细亚砂土和轻、重亚粘土含水量过大,而且采用多种挖方混合料做为路基填料,也不符合路基施工规范要求,为保证路基填筑质量,2008年4月11日,奥体中心市政项目分部,在奥体中心第三会议室召开—龙洞路南延路基施工方案专题会议。根据工程实际情况和招标文件规定,针对路基施工方案进行专题研究讨论,会议最终决定只有采取强夯法施工,才能符合奥体周边道路常规施工方案及招标文件规定,控制分层填筑厚度,解决分层碾压存在的困难,避免分层碾压施工路基填料,因不符合路基施工规范要求,出现质量问题。

二、强夯施工目的是提高土基承载力、消除不均匀沉降,消除湿陷性。强夯施工法具有加固效果明显、适用土类广泛、分层填筑厚度可为3~4m、填料粒径可≤50cm、设备简单、工期短、造价低等优点。

三、强夯施工参数及工艺确定

1、试夯—目的是确定强夯工艺的适用性和处理效果,为大面积施工提供参数。强夯加固的能量根据设计要求加固的深度确定,一般能量在1000kN.m~8000kN.m。强夯施工分点夯和满夯两种方法,⑴点夯击数,⑵满夯遍数根据现场试夯和地基土的性质确定,点夯6~8击,满夯2遍。但在加固碎石土、杂填土和接近最佳含水量的湿陷性黄土、素填土等地基土时,实际采用点夯2击、满夯1遍的施工方法。

2、施工参数

⑴龙洞路南延路基分层填筑厚度为:⑴第一层2~3.5m,⑵第二、三层3.5m。夯击采用1500kN.m能级,强夯施工的主要技术控制参数见表1。

强夯施工的主要技术参数 表1

⑵夯锤的技术参数:

单击夯击能量为1500kN.m,夯锤直径为 2.25m,夯锤重量为150kN,锤底静压力为37.7kPa。

3、强夯施工工艺方法

⑴施工工艺流程:

测量放出夯点点位夯机就位测量锤顶标高吊锤夯击测每一击夯沉量贯入度满足要求后,移机至下一点夯击完成夯点施工推平夯坑最后低锤满夯。

⑵回填材料是湖区开挖土石方,按表1要求技术参数现场布置放出夯点。夯锤击数满足表1的规定,并控制最后两击的平均贯入度小于5㎝,否则追加1~2击。

四、主要劳动力、施工设备机具

⑴主要劳动力

劳动力的安排主要根据工程量—强夯施工面积220000㎡、劳动强度,按施进度计划安排。为保证按期完成进度计划,各工种在施工工期所需人员数量见表2。

劳 动 力 计 划 表表2

进场前对所有设备机具进行检查、维修和保养,确保性能良好。对进场的设备机具及时进行安装和调试,开工之前进行检查和试运转。

⑵施工设备机具

主 要 施 工 机 械 设 备 表 表3

五、施工资料

施工记录是施工的一项重要内容,作业机组能够做到认真如实填写,不掩盖施工中的问题。施工记录列为一项重要检查项目。严格按照有关国家规范要求的内容,收集、整理全部施工资料有:

⑴施工组织设计;⑵开工报告;⑶技术、质量、安全交底记录;⑷测量放线记录;⑸测量放线验收记录; ⑹强夯施工记录;⑺施工日志;⑻工程事故处理记录及有关文件;⑼工程质量评定表; ⑽竣工平面图;

⑾工程竣工验收证明单;⑿竣工报告。

六、强夯施工质量措施

1、所用测量仪器,经过计量检验合格,确保精度。为便于强夯施工放线,预先设置施工用测量座标点(控制桩)和水准高程点。

2、技术交底,施工前项目部技术负责人向各有关人员进行技术交底其内容包括:施工参数、技术要求、质量标准、施工步骤方法、有关设计图纸、测量依据、施工规程、规范等。

3、开夯前标定夯锤的重量,检查夯锤落距,以确保单击夯击能量符合要求。

4、施工过程中,随时检查每个夯点的夯击次数和每击的沉降量,发现偏差和漏夯及时纠正。施夯发现夯锤歪斜,及时将坑底整平。

5、施工记录内容包括:夯坑沉降观测(逐个夯点进行)。每遍夯击完成后,交验施工记录。

七、建立技术交底和质量检查制度

施工前由项目技术负责人向各有关人员进行技术、质量交底。让具体操作人员明白操作技术、具体要求、方法,质量目标等。交底人和被交底人签署责任书。交底内容包括:施工参数、步骤方法、技术要求、质量标准和采取的技术措施。

八、建立严格的自检制度

对施工、包括测量放线所有施工工序进行全过程控制,以下述措施预予以保证:

1、进行施工质量中间自检,自检手段、数量可参照夯后检验标准进行。

2、实行两级检查制度:施工机组的技术质量负责人先进行自检,认为合格后上报项目部专职质检员审查,再由项目部技术负责人进行复检。

3、实行审批签字制度:一般工序,检查合格后,项目部技术负责人签字批准进行下道工序。复杂、重要工序由监理工程师签字批准。

4、实行自检与监理工程师监检、两位一体的保证措施。规范中规定的和监理工程师认为必要的检查或抽检项目,都按规定及时上报和接受监督检查。

5、夯点的测量定位按三级管理模式进行,由专业测量人员施放,复核无误后交项目部技术负责人核查,签字批准后交施工机组,施工前再由施工机组技术、质量负责人进行复核。全部测量成果和整理的资料,交监理工程师验收。对所有测量标志进行妥善保护,设明显标志和专人保管,直至竣工验收后。

九、安全检查:专职安全员跟班上岗,对机械设备、操作工序进行定期或不定期检查,强抓施工机组安全自检工作,对易发生安全事故的操作工序,预先交代注意事项,对查出的不安全因素和隐患立即消除。

十、安全操作,杜绝违章指挥和违章操作,不许机械设备带病作业。 所有施工人员进入现场戴好安全帽,高空作业戴好安全带。施工中随时垫平吊机,严禁斜拉、斜吊,以防发生安全事故。因夯坑较深造成拔锤困难时,先进行试吊待松动后,再正式起吊,防止夯机超负荷运转发生倾覆。夯机转移时起锤高度≤0.5m,机组其他人员跟机观察地面情况,发现异常,立即停车处理。脱钩器失灵夯锤不能脱落时,采取慢降措施,决不强制转向摆动吊臂或带钩自由下落。相邻机组最小安全操作距离≥30m。强夯机在遇6级大风时应停止施工作业。

十一、夯后检测,承载力检验采用静载荷试验,加固深度采用标准贯入试验。

十二、结束语

济南市龙洞路南延路基填方总量44万m3,填筑层数3层,强夯层数3层,强夯费用每层10元/ m2,现已通过验收交工。雨水、污水工程项目正在施工,路面工程主车道沥青面层早已铺筑结束,通车时间达3个月,目前观测路面完好,没有出现任何问题,这就证明强夯路基的整体稳定性、水温稳定性、刚度、强度满足要求。因此市政工程采用强夯法施工,在大面积高填方、混合填料及填料粒径不符合路基施工规范要求,且分层填筑厚度不易控制、碾压存在困难的情况下。能够解决分层碾压施工方案,对填料粒径、含水量,填筑层厚不易控制的问题,在保证工程质量、工期的前提下有处理分层碾压难以实施的各种问题,且不增加费用之优点,从而创造出良好的经济效益。

【参考文献】

[1]《强夯加固地基施工工法》[M](省级工法,山东省机械施工有限公司编制)

[2] JTG F10-2006《公路路基施工技术规范》[S]

[3] JTGF80-2004《公路工程质量检验评定标准》[S]