某高速公路立交橋地基用強(qiáng)夯法加固實(shí)例

趙偉功   路鵬杰

洛陽(yáng)市汝陽(yáng)縣公路段   河南省路橋工程集團(tuán)有限公司

1、路基地質(zhì)條件

    某高速公路互通立交處于山腳丘陵及沖溝地帶，由開(kāi)山土人工填平，回填土和地層的變化較大。沖溝地帶堆填土較厚，據(jù)相關(guān)的地質(zhì)勘測(cè)報(bào)告，主要地層自上而下可簡(jiǎn)述為：

    (1)人工填土層為素填土，主要由粘性土和基巖碎石(塊)及風(fēng)化碎屑組成，填土?xí)r未經(jīng)分層碾壓，組織結(jié)構(gòu)松散，性質(zhì)不均勻，該層層厚l.4m～14.6m不等。

    (2)耕植土為亞砂土質(zhì)，層厚0.3m～1.1m，結(jié)構(gòu)松散。

    (3)淤泥質(zhì)亞粘土，在主道附近有分布，為原魚(yú)塘或凹溝沉積，呈飽和，流塑一軟塑狀，具有高壓縮性，層厚0.5m～3.2m。

    (4)亞粘土層為可塑一硬塑狀，土層較均勻，屬中等壓縮性土，可作為持力層。

2、解決地基處理中的問(wèn)題

    根據(jù)上述的地質(zhì)條件，結(jié)合高速公路對(duì)路基的要求，分析本工程的地基，主要有以下問(wèn)題：

    (1)回填土屬新近堆填，未完全成自重固結(jié)，據(jù)經(jīng)驗(yàn)，松散回填土在5年之內(nèi)的自然沉降量可以達(dá)到填土厚度的3％～5％，即lOm松散回填土自然沉降量可以達(dá)到50cm。這顯然不滿足高速公路對(duì)路基施工后沉降的要求。

    (2)回填土未經(jīng)處理，其性質(zhì)極不均勻，易發(fā)生不均勻沉降，造成公路的上部擋土結(jié)構(gòu)沉降偏斜、路面陷坑等病害。

    (3)未經(jīng)處理的回填土水理性差，其地基浸水后易產(chǎn)生濕陷或發(fā)生水流淘刷，影響路基的穩(wěn)定。

    (4)填土層下臥的耕植土、淤泥質(zhì)土均屬于軟弱土層，雖然下臥埋深較大，對(duì)路基的穩(wěn)定性不構(gòu)成威脅，但尚屬于較高壓縮性土層，要控制施工后沉降量和差異沉降等問(wèn)題，均需要對(duì)該土層加固處理。從上述問(wèn)題可以看出，該工程地基處理的主要目的就是減少地基的沉降量和差異沉降。

    另外，該工程場(chǎng)地為一立交樞紐，目前相關(guān)工程在建，相鄰無(wú)重要建筑物存在，強(qiáng)夯法施工有良好的場(chǎng)地條件。

3、地基處理技術(shù)

    地基經(jīng)處理之后，地基土的承載力標(biāo)準(zhǔn)值F≥200kPa(20t/m²)，變形模量E≥15Mpa；路基填筑后的地基施工后沉降小于l0cm；處理深度在7m以內(nèi)；強(qiáng)夯處理面積約4萬(wàn)m²。

4、強(qiáng)夯處理方法

    根據(jù)該工程地質(zhì)條件等特點(diǎn)，將上述回填土的地基分兩種情況并分別采用不同的方法處理。

    (1)對(duì)于回填土和下臥軟土層總厚度小于3.0m的地基，采用換填法處理，在路基的寬度范圍內(nèi)，清挖松散的回填土和下臥淤泥質(zhì)土等，分層回填碾壓至地面。

    (2)對(duì)于需要處理土層厚度3m以上的地基，采用3000kN·m夯擊能的強(qiáng)夯處理。為了掌握有效的施工技術(shù)參數(shù)，在正式施工前須進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試夯，然后確定或變更技術(shù)參數(shù)。在橋臺(tái)后側(cè)的地基和擋土結(jié)構(gòu)的地基部位，適當(dāng)加大夯擊能，并確保處理地基的寬度與路基的填土寬度相同，處理范圍可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況確定。

5、強(qiáng)夯施工

    強(qiáng)夯施工工藝步驟：

    (1)平整場(chǎng)地，并測(cè)理場(chǎng)地高程。(2)布置第一遍夯點(diǎn)，夯點(diǎn)偏差不大于50mm。(3)吊機(jī)就位，按設(shè)計(jì)規(guī)定的夯擊能，夯錘對(duì)準(zhǔn)夯擊點(diǎn)中心進(jìn)行夯擊，直至滿足設(shè)計(jì)要求，夯沉量檢測(cè)用水準(zhǔn)儀，每夯一擊均須測(cè)量，塔尺立于錘固定位置。(4)每一遍夯完后用推土機(jī)推平，測(cè)量場(chǎng)地高程，計(jì)算夯沉量。 (5)布置第二遍夯點(diǎn)，點(diǎn)位與第一次錯(cuò)開(kāi)，重復(fù)(3)、(4)步驟。(6)最后滿夯一遍，夯完后用推土機(jī)推平，測(cè)量場(chǎng)地高程，計(jì)算并記錄總夯沉量。

    點(diǎn)夯收錘標(biāo)準(zhǔn)：在點(diǎn)夯過(guò)程中，收錘標(biāo)準(zhǔn)是最后兩擊的平均夯沉量要小于7cm；強(qiáng)夯的總平均夯沉量達(dá)到70cm。

6、強(qiáng)夯檢測(cè)

    根據(jù)該工程的具體條件，選用兩種方法檢測(cè)，并評(píng)價(jià)強(qiáng)夯加固處理的效果和質(zhì)量。

    (1)載荷板試驗(yàn)，方形板尺寸2.0mx 2.0m，檢測(cè)數(shù)量3個(gè)點(diǎn)，檢測(cè)試驗(yàn)點(diǎn)位置由業(yè)主、設(shè)計(jì)和監(jiān)理在現(xiàn)場(chǎng)確定，試驗(yàn)方法按國(guó)家有關(guān)規(guī)程執(zhí)行。

    (2)鉆子取樣室內(nèi)化驗(yàn)，檢測(cè)加固土體的密實(shí)度，在要求處理的深度范圍內(nèi)土的密實(shí)度不于90％(標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí))。試驗(yàn)點(diǎn)按道路中心線間隔開(kāi)50m布置，取樣深度間隔1.0m。

7、結(jié)語(yǔ)

    按上述方法處理過(guò)l 0天后，進(jìn)行了檢測(cè)，各項(xiàng)指標(biāo)均滿足預(yù)定要求，說(shuō)明了強(qiáng)夯法在處理氕層大面積雜填土地基有很好的功效值得推廣應(yīng)用。

(本文來(lái)源：陜西省土木建筑學(xué)會(huì)  文徑網(wǎng)絡(luò)：溫紅娟  劉紅娟  尹維維 編輯 文徑 審核)