强夯法在某公路路基沉陷处理中的应用

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◎⋯—s强夯法在某公路路基沉陷处理中的应用吴美发[同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司，上海200092~摘要：公路路线穿越矿区时，若不对新近人工回填的矿坑进行特殊处理，路基容易产生沉陷等病害，影响工程质量。结合工程实例，介绍了强夯法在矿区道路路基沉陷处理中的应用。实践表明，对矿坑进行强夯处理后，可有效的消除路基工后沉降，提高地基承载力。可为矿区类似公路修筑提供参考。关键词：矿区；沉陷；强夯；路基0引言介绍，可供类似工程参考。强夯法在国际上称为动力压实法(DynamicCom—pactionMethod)或称为动力固结法(DynamicConsol—1工程概况idationMethod)_1]，自20世纪7O年代开始在我国推某二级公路为滨海旅游公路，项目沿线主要以海广应用，最初广泛应用于填海造地或新建形成的堆场岸阶地地貌单元为主，部分为丘陵地貌单元及剥蚀残加固，随着工艺和技术的发展，强夯法的应用拓展到饱丘地貌单元。和软黏土的地基处理中_2]。如在崇启通道工程中，采项目沿线典型的地质情况为：用井点降水联合低能量强夯地基处理技术对换填砂和①素填土：厚0．3～0．8m；淤泥质粉质黏土地基进行加固，使软土地基持力层满②中砂层：未钻穿足了设计要求_3]。主要土层性质见表1。我国幅员辽阔，部分滨海地区拥有丰富的矿产资该段处于低填浅挖段，路基基底所处的②层中砂源，而当采矿结束后，矿坑通常得不到合理的回填。若层承载力较高，且压缩模量较大。因此，在施工图设计公路路线穿越矿区时，对新近人工回填的矿坑不进行文件中，本段处理方式为：清表后反挖至路面结构底特殊处理，路基容易产生沉陷等病害。本文通过对某8Ocm处，采用15cm土工格室进行固沙，其上填筑公路采用强夯法对矿区路基沉陷病害进行处治进行40cm合格素土及40cm水泥砂，具体详见图1。表1主要土层材料参数地层编号岩地基承载力基本容钻孔桩桩侧土的摩阻土名称状态或密度变形模量Eo／MPa内聚力c／kPa内摩擦角／度许值faO／kPa力标准值qik／kPa②中砂松散～稍密20～350～325～35150～18040～60：’植草防护．1．一1翻蹦‘a∞路面．，结构d盘-，菡盘嗣薯窀}__'‘．季曩鬻：40em路床(4％水泥土)f一-__●⋯⋯●‘●●一■⋯’一4ocm路床(土质填料)’路面结构1540cm路床(4％水泥土)cm+T作窜加固砂40cm路床(土质填料)r1话胃千幸纬窑海瞒林的任合格土质填料、JJ一rI·¨●埴赂嚣fH≤R0+h1+h2、15cm土工作室加固砂(1)适用于主线穿海防林的一般填方路段(H>80+hl+h2)。图t一般路基处理设计图收稿日期：2015-04—1514上冯么施No．22015 ◎⋯—sI3．2～I3．6m。其余勘察孔中未发现淤泥层。显。因此，地基处理方案应从减少路基工后沉降及不均匀沉降的角度出发，而非从解决地基承载力的角度5初拟方案及对比．出发。本段路基出现的问题，主要是由于基底存在新近由于淤泥层仅在3个勘察孔中揭示，且其埋深较形成的钛矿坑，该土层比较松散，压缩性高，路基填筑深，经过计算，其对本项目工后沉降影响不大，本次设引起的附加荷载增加后，将引起路基沉降变化。由于计方案均只考虑对①一1层素填土进行处理。钛矿坑回填料均匀性差，造成路基各点不均匀沉降明基于以上分析，提出了三个方案，具体对比见表3。表3初拟方案对比方案方案一：振冲碎石桩法方案二：强夯法方案三：堆载预压法通过挤密，减少砂层孔隙比，使砂由松散通过强夯，使原地面以下一定范围内(一通过预压，使部分工后沉降提前发生，待卸机理变密实，基本消除桩体影响范围内砂的载后施工路面时，工后沉降在允许的范围沉降般可达8～10m)的颗粒重新排序、密实之内效果处理后承载力有一定提升，基本能消除处理后承载力能得到很大提升，能消除处理后承载力提高不如前两个方案，但工状体影响范围内的沉降处理层内的大部分沉降后沉降能控制在允许的范围之类工期较短稍长3～6个月造价最高一般最低综合分析工期及效果等因素，最终推荐采用方案间距取5m，第二遍夯击点位于第一遍之间，以后各遍二，即强夯法对该段路基沉陷段进行处理。夯击点间距可适当减小。6．2施工步骤6强夯法处理路基沉陷(1)清理平整场地；6．1施工参数(2)标出第一遍强夯位置，并测量场地高高程；(1)夯锤及机械。夯锤重20t，直径2．5m，排气(3)起重机就位，夯锤布置于夯点位置；孔直径为250～300mm。施工机械采用50t履带式(4)测量夯前锤顶高程，将夯锤起吊到预定高度，起重机。开启脱钩装置，待夯锤自由下落后，放下吊钩，测量锤(2)单击夯击能。单击夯击能初定采用3000kN顶高程，若发现因坑底倾斜而造成夯锤歪斜时，应及时·m，满夯时夯击能采用600kN·m。将坑底整平；(3)夯击次数。根据现场试夯得到夯击次数与夯(5)重复步骤4，按设计规定的夯击次数及控制标沉量关系曲线来确定夯击次数，同时满足最后两击的准，完成一个夯点的夯击；平均夯沉量不大于5cm。除此之外，夯坑周围地面不(6)换夯点，重复步骤3至5，完成第一遍全部夯应发生过大的隆起，且不能产生夯坑过深，发生起锤困点的夯击；难的情况。(7)用推土机将夯坑填平，并测量场地高程。(4)夯击遍数。初定点夯遍数为2～3遍，最后对在规定的间隔时间后，按上述步骤逐次完成全场地进行低能量满夯2遍。部夯击遍数，将场地表层松土夯实，并测量场地(5)间隔时间。两遍夯击之间要有一定的时间间高程。隔，以利于孔隙水压力消散。每遍夯击前后均应测试6．3强夯过程孔隙水压力，当超孔隙水压力消散85以上时，可进强夯时取得了较好的效果，第一遍强夯采用10行下一遍夯击。击，总的夯沉量约0．9～1．1m。第二遍总的夯沉量约(6)夯击点布置。采用等边形布置，第一遍夯击点0．7～O．8m。第一遍夯击后的夯坑见图4。16上冯么姥N。．22015