柱錘強夯采用原狀土體,或者外購砂、宕渣、垃圾土等材料,無需外水泥、鋼材等建筑混合料,可視為原位改良型的地基處理方法。為提高巖土資源利用,消化建筑垃圾提供了良好的應用途徑,其置換、擠密等加固效果與原生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)合自然和諧。

1項目概況

根據(jù)某城市片區(qū)規(guī)劃,經(jīng)三路與經(jīng)四路設計等級為城市次干路,設計時速為30km/h,道路橫斷面為雙向4車道,紅線寬度24m。其中,經(jīng)三路全長約584m,經(jīng)四路全長約602m。經(jīng)三路、經(jīng)四路雖然不是該片區(qū)骨架路網(wǎng)的組成部分,但其所處位置為項目所在片區(qū)的最核心區(qū)域,由于項目所在位置的特殊性,對道路整體的質(zhì)量和景觀提出了更高的要求。

2處理區(qū)域場地地質(zhì)情況

處理區(qū)域現(xiàn)狀主要為11.2m~17.5m的素填土層和約2m的粉質(zhì)粘土層。素填土褐黃、褐紅、灰白色,稍濕~潮濕,大多呈松散狀,成分主要由山體開挖的粘性土及碎、塊石回填而成,硬夾質(zhì)含量約占35~45%,屬近期回填(≤3年),且回填時未經(jīng)專門的壓實處理,為欠固結(jié)土層,力學強度低。粉質(zhì)粘土呈深灰色,呈軟塑狀,成份主要由粘粉粒組成,含砂約15~25%;切面稍光滑,無搖振反應,干強度及韌性一般,力學強度低。

3路基強夯施工范圍及處理方式

處理區(qū)域現(xiàn)狀素填土層較厚,普通的強夯處理無法達到處理深度的設計要求,故本次采用柱錘強夯來進行處理。鑒于路面設計標高以下3.0m范圍內(nèi)現(xiàn)有各類市政管線多且密,故本次強夯的頂面標高為路面設計標高以下3.0m處。強夯前應先挖除路面設計線以下3.0m厚填土,然后進行強夯,待強夯地基竣工驗收承載力和壓實度檢驗滿足要求后,在路基范圍內(nèi)分層碾壓回填路基土至路床頂面設計高程,且道路范圍內(nèi)外回填應同步實施。根據(jù)地勘情況及設計要求,本次強夯采用如下的分區(qū)及工藝。①經(jīng)三路A0+070~A0+210段:采用2遍柱錘點夯(1400kJ/m2)+2遍普通點夯(3000kN·m)+1遍滿夯(1000kN·m)的夯擊工藝;②經(jīng)三路A0+300~A0+380段:采用2遍柱錘點夯(1100kJ/m2)+1遍滿夯(1000kN·m)的夯擊工藝;③經(jīng)三路A0+490~A0+545段:采用2遍柱錘點夯(1300kJ/m2)+2遍普通點夯(3000kN·m)+1遍滿夯(1000kN·m)的夯擊工藝;④經(jīng)四路B0+400~B0+540段:采用2遍柱錘強夯(1200kJ/m2)+1遍滿夯(1000kN·m)的夯擊工藝[1]。

4施工流程

①清理并整平施工場地;②測量場地高程,根據(jù)夯擊工藝,對每一個夯點位置進行標注;③移動夯機使其到達作業(yè)區(qū)域,根據(jù)夯錘重量及夯擊能計算落距高度,用合適的標記方式鎖定落距;④將夯錘平穩(wěn)提起置于夯點位置,并記錄施工前錘頂?shù)臉烁;⑤啟動夯機,將柱錘吊起至計算落距高度,之后柱錘夯下落夯擊夯點;⑥記錄錘頂標高,換算出該夯點的下沉位移;⑦重復步驟⑤~⑥,根據(jù)夯擊工藝設計的遍數(shù)和質(zhì)量標準,完成一個夯點的夯擊;⑧移動夯錘至下一個夯點,重復②~⑤,完成第一遍全部夯點的夯擊;⑨第一遍夯擊完成后,需對形成的下沉夯坑進行回填,可采用無殘渣混合的原狀土。整平完成后,重新測量場地標高,根據(jù)前后兩次的測量值,計算此遍夯沉量;⑩場地平整后,暫停施工半個月,再次進行點夯施工,按以上步驟完成全部點夯遍數(shù);輥輯訛點夯完成后,暫停施工半個月,之后進行滿夯施工。輥輰訛滿夯施工完畢后,對全部夯機場地進行壓實施工,壓實遍數(shù)應滿足設計要求,同時滿足路基壓實度的要求[2]。

5施工質(zhì)量控制與檢測

①柱錘強夯夯點的夯擊次數(shù),應按現(xiàn)場試夯得到的夯擊次數(shù)和夯沉量關系曲線確定,并同時滿足以下條件:A.第一工序采用新型柱錘深層擠密,錘底靜壓力值控制在120kPa左右,夯坑深度控制在3.0m以內(nèi),第二工序采用普通夯錘中層擠密,夯坑深度控制在1.5m以內(nèi),第三工序扁錘全場普夯,夯錘搭接大于等于1/4錘徑;B.夯坑周圍地面不應有過大的隆起;C.不因夯坑過深而造成提錘困難。②施工質(zhì)量偏差控制應符合下列規(guī)定:A.夯點測量定位允許偏差±5cm;B.夯錘就位允許偏差±15cm;C.滿夯后場地整平平整度允許偏差±10cm。③施工與竣工后場地均應設置良好排水系統(tǒng),防止場地被雨水浸泡,應符合以下規(guī)定:A.在夯區(qū)周圍根據(jù)地形情況開挖截水溝或砌筑圍堰,保證外圍水不流入夯區(qū),在夯區(qū)內(nèi),規(guī)劃排水溝和集水坑,夯區(qū)內(nèi)有積水,可采用小水泵和軟管及時將水抽排在夯區(qū)外[3];B.當天完成夯擊的夯坑,需立即按要求回填;C.若施工期間遭遇暴雨,則必須強排掉夯坑內(nèi)的水,并清理軟化土,填入符合要求的新土后,才能繼續(xù)進行未完成的施工。④夯擊完成后應立即組織竣工驗收,之后應立即進行下一道工序的施工,避免場地長時間放置,且避免大型重車進入場地。

6強夯監(jiān)測

①施工現(xiàn)場監(jiān)測A.施工期檢查夯錘質(zhì)量和落距,夯錘落距允許偏差±0.3mm,錘重允許偏差±100kg;B.在每一遍施工前,需重新放樣,確保夯點位置準確。全部夯擊工作完成后,核對夯點位置,夯點允許偏差為±0.5m;C.復核每個夯點的夯擊次數(shù)是否滿足要求,計算最后兩擊夯沉差值,需滿足每個夯點的總夯沉量大于試夯點總夯沉量的90%。如果計算后發(fā)現(xiàn)不滿足此要求,則應進行補夯施工,直至達到設計要求;D.詳細記錄施工過程中的各項參數(shù)和施工情況,完整記錄每個夯坑的夯沉量,最終計算場地總夯沉量。②強夯振動監(jiān)測由于與經(jīng)三路和經(jīng)四路銜接的道路有管線、箱涵及路面結(jié)構(gòu)等構(gòu)筑物,為了防止強夯對周邊管線、箱涵及路面結(jié)構(gòu)等構(gòu)筑物的破壞,應對交接處的相關構(gòu)造物在強夯施工過程中進行振動監(jiān)測。A.強夯振動評價標準根據(jù)國標《建筑抗震設計規(guī)范》(GB50011-2010)和《中國地震參數(shù)區(qū)劃圖》(CB18306-2001),擬建場地位于抗震設防烈度6度區(qū),設計基本地震加速度為0.05g,設計地震分組屬第一組。參照國家標準《中國地震烈度表》(GB/T17742-2008),本項目所處場地地震烈度為Ⅵ度,本次強夯振動控制標準:水平向峰值加速度≤0.45m/s2,水平向峰值速度≤0.05m/s[4]。B.強夯振動監(jiān)測設計強夯振動監(jiān)測監(jiān)測儀器由拾振器、電荷放大器、測振儀、計算機、打印機及電纜組成。振動監(jiān)測點沿道路中心線布置,距離夯擊點約25m、45m各布置1個測點,形成測線,測點處布置拾振器。

7質(zhì)量檢驗

地基處理結(jié)束后按《公路軟土地基路堤設計與施工技術細則》(JTG/TD31-02-2013)中的相關規(guī)定對強夯地基進行驗收檢驗,并滿足《城市道路路基設計規(guī)范》(CJJ194-2013)對路基壓實度的要求。①地基承載力:采用載荷試驗進行檢驗,每個單位工程地基的載荷試驗不應少于3點,要求地基承載力大于150kPa。②地基均勻性檢驗:采用重型動力觸探,每500m2至少應有一個檢測點,要求動力觸探修正后的錘擊數(shù)應大于6擊[5]。③地基土壓實度測試,采用室內(nèi)土工試驗對強夯面以下0.5m處土取樣進行測試,每1000m2內(nèi)應有2個檢測點,不足1000m2時檢驗2點,路基壓實度不小于93%。

8結(jié)語

針對場地內(nèi)的松散素填土引起地基承載力不足,使基礎產(chǎn)生不均勻沉降,采用柱錘強夯法對軟土地基進行處理,能滿足承載力要求,減少工后沉降,縮短工期,具有良好的效果。

參考文獻

[1]CES279:2010,強夯地基處理技術規(guī)程[S].北京:中國計劃出版社,2010.

[2]JGJ79:2012,建筑地基處理技術規(guī)范[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2012.

[3]徐至均.強夯和強夯置換法加固地基[M].北京:機械工業(yè)出版社,2004.

[4]孫進忠,譚捍華,祁生文,等.影響強夯地面整棟衰減的因素分析[J].現(xiàn)代地質(zhì),2000,14(2):230-234.

[5]文載奎.強夯震動分析[J].工程勘察,1991(3):21-24.