强夯法加固无粘性土路基有效加固深度的研究
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道路路基处理中强夯法的施工技术探讨摘要:路基施工在市政道路施工工程中占有重要地位,路基处理对于市政道路施工的总质量有着非常重大的意义,所以对一些比较特殊地基来讲,一定要采用相对适合的施工技术策略以确保道路施工质量的可靠性。
而这其中的强夯法在加固路基基底方面占有相当大的优势,本文将对道路路基处理中强夯法的施工技术进行探讨分析,希望能够对相关工作起到帮助的作用。
关键词:道路路基;强夯法;施工技术目前在市政道路施工中强夯法技术被广泛的应用,这种施工方法在对软土地基的处理上效果非常的显著。
在当下,市政道路施工在施工规模上越来越庞大,使施工中软土层出现的几率也逐渐增高,这种情况下就要利用强夯法进行施工,使软土层在处理后达到最佳的效果。
夯实的次数和夯实的深度一定要按照施工的要求进行确定。
在这里我们将对市政道路施工中强夯法的施工技术进行探讨。
1、什么是强夯法1.1强夯法的概念及其特点强夯法是指为使软土地基在承载力方面得到提升而利用重锤从某个特定的高处做自由落体运动后对土方产生夯实作用的方法,使用此方法主要是为了起到一种机械加固的作用,所以从此角度上来说也可以叫做动力固结法。
多数情况下,在工程项目的建设中基本上都是使用起吊设备把10 ~ 25t 重的重锤提起到 10 米以上的空中,然后从这个高度做自由落体,这也是一个利用物体下落时产生的冲击使土壤得到压实的过程。
目前,这种加固方法主要被使用在砂性土、软土和粘性土土壤之中,并且由于这种方法对周围环境不会产生太大的影响,所以在建筑相对比较密集的地带和市政工程当中也到了广泛的使用。
1.2 强夯法的施工优势在工程施工过程中,强夯法还具有机械工具选用简单、施工工艺相对简便、地基加固效果显著、适用范围广、工期短、工程造价较低等特点。
在之前的施工工程中,强夯法基本上都是被用在砂性土壤与碎石性土地的地基当中,在多年的应用和改进过程中,逐渐采用各种高端技术和先进方法使地基能够进一步得到加固与改善,从而使强夯法的应用得到进一步推广。
强夯加固技术在软土路基设计中的应用分析1. 引言1.1 研究背景在软土路基设计中,传统的加固方法存在着成本高、施工周期长、效果难以保证等问题。
而强夯加固技术通过利用高速下落的重锤,将土层实实在在地密实起来,提高土体的承载力和稳定性。
该技术具有施工速度快、效果明显、适用性广泛等特点,是解决软土路基难题的有效途径。
本文旨在探讨强夯加固技术在软土路基设计中的应用情况,分析其优势和存在的问题,为软土路基设计提供参考和借鉴。
通过本文的研究,旨在为软土路基设计提供更加科学、合理的加固方法,提高路基工程的稳定性和安全性。
【研究背景】1.2 研究意义对于道路、铁路等基础设施工程而言,软土路基加固是一个长期存在且急需解决的问题。
强夯加固技术的应用可以有效提高软土路基的承载能力,延长路基的使用寿命,降低维护成本,保障交通安全。
通过研究强夯加固技术在软土路基设计中的应用,可以为工程建设提供技术支持和经验总结,为相关领域的专业人士提供参考和借鉴。
促进该技术在实际工程中的推广和应用,推动软土路基工程的发展和进步。
深入研究强夯加固技术在软土路基设计中的应用,既能解决实际工程中存在的问题,又能推动软土路基工程领域的创新和发展。
在当前基础设施建设飞速发展的背景下,这一研究具有积极的实践意义和社会效益。
1.3 研究目的研究目的是通过对强夯加固技术在软土路基设计中的应用进行分析,深入探讨该技术在提高软土路基承载力、减少路基沉降和增加路基稳定性方面的作用。
通过对强夯加固技术在软土路基设计中的优势和存在的问题进行总结和对比分析,为工程实践提供科学依据和决策支持。
通过研究强夯加固技术在软土路基设计中的应用案例,探讨该技术在具体工程项目中的实际效果和应用价值,为今后的软土路基设计和加固工程提供更为有效的技术指导。
最终目的是为加强软土路基设计的科学性和实用性,推动强夯加固技术在软土路基工程领域的更广泛应用和推广。
2. 正文2.1 软土路基加固技术概述软土路基是指土壤颗粒颗粒间间隙较大,结构疏松,容易发生沉降变形的土质。
探讨公路路基施工中强夯法施工技术摘要:市政道路进行施工时,尤其是路基建设时,强夯法至关重要。
众多的工程师以及施工人员从实际工程中吸取教训,学习他人先进技术,不断完善方法,尽己所能做好每一个步骤,这很好地促进了我国市政道路工程又好又快的发展。
为什么强夯法会在其中占据着如此重要的地位,它有什么其他方法所没有的优势,这里,我们对其施工技术要点进行了探讨。
关键词:道路工程;施工方法;强夯法0前言如何处理软土路基一直是公路施工过程中的一个重点环节,对软土路基的处理程度直接影响到了最后工程的质量。
在这个问题上,强夯法以其独特的优势,向很多人展示了它的作用。
通过大量的实践得出,在进行路基施工时,强夯法能够很好地处理软土现象,因此,我们必须更加充分地在市政道路工程中利用强夯法。
1、强夯法的技术原理强夯法即强力夯实法,又称动力固结法。
是指把8-40t的重锤通过大型履带式起重机提到高处(一般为6-40m)使其自由落下,从而达到对土进行强力夯实的效果的一种地基新加固方法。
该方法适用于人工填土、湿陷土、黄土。
通常情况下,采用连续或分遍间歇的方法对非饱和的粘性土地基进行夯击;同时,为了确保夯实次数和有效夯实深度,应根据工程需要进行现场试验。
事实证明,要想获得3~6m的有效夯实深度,需要在100~200吨米夯实能量下进行夯击。
2、强夯施工法的优点强夯法作为一种地基处理加固技术,具有经济、简单、快速、有效等优点,具体体现于以下几个方面:其一,整体施工的速度得到提升,与压路机碾压比较,虽然单位工程量的造价有所提高,但是由于缩短工期带来的效益也是比较显著的。
其二,在普通路基填筑中,填料中如果有粒径>20cm的砾料,在摊铺碾压时都会产生一定的困难,而采用强夯法施工对填料粒径要求就不是特别严格,骨料粒径可达到40~50cm。
经过我们多年的工程实践与观察,40~50cm砾料经强夯夯实后,大部分已被击碎与周围的土结合为一体。
其三,在高填方中,由于用强夯夯实路基影响深度较深,因此可加强填料与原地面之间的结合。
强夯法加固铁路路基探究1.前言强夯法地基加固处理方法是1969年法国Menard技术公司首先使用,其为将重10~40t夯锤提升至10~40m的高度后落下,大重量及快速落下的夯锤将很大的冲击动能施加给地基土,一般为500~8000kN·m。
土体产生的冲击波和动应力使土体压缩密实,不仅提高了地基土的强度和承载能力,且能够改善砂土的抗液化条件、消除湿陷性黄土的湿陷性等。
夯击时使土粒间产生位移、错动及混合,提高了土体的均匀性,减少了地基土的沉降差异。
工程实践表明,强夯法具有施工简单、加固效果好、使用经济等优点,因而被世界各国工程界所重视。
随着强夯法使用技术的日渐成熟,目前强夯法越来越多的应用于水利水电、铁路、公路、房屋建筑、码头、港口等。
在技术、经济方面对各类土强夯处理都取得了非常良好的效果。
强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基。
在强夯法基础上发展起来的强夯置换法则适用于高饱和度的粉土与软塑~流塑的粘性土等地基上对地基沉降控制要求不严的工程。
2.施工实例本项目施工的遂渝二线ZDK77+385~ZDK77+648段线路以填方形式通过,属于低矮路堤。
基底上覆5~7m的人工弃土,<1-1>人工弃土以粉质粘土为主,<1>人工弃土以碎石土为主,其下为第四系全新统坡洪积(Q4dl+pl)松软土及粉质黏土,下伏基岩为侏罗系中统上沙溪庙组(J2s)泥岩夹砂岩,土体含水量接近于塑限,施工期间地下水位位于地面以下9m处。
采取强夯法的处理方式进行表层5~7m人工弃土的加固处理。
以下就本项目强夯法施工参数的确定过程进行详细阐述。
2.1按需要有效加固深度先择单击夯击能需要的有效加固深度既是选择单击夯击能重要依据,反过来又是反映处理效果的重要参数。
一般可按下列(1)式估算有效加固深度,或按表1预估。
本项目强夯处理的人工填土主要为碎石土为主,加固深度为7m。
浅谈强夯法地基处理有效加固深度对于建筑施工来说,最希望达到的目的就是尽可能的简便操作,从而能够有效的提高建筑施工的效率、降低建筑施工的成本。
经过多年的实际施工经验证明,强夯法在加固地基的过程中相比较其他方法而言具有设备简单、经济性能高、能够全面适用、对施工人员的操作水平需求低等一系列的突出性优点。
但是,随着这种方法的应用也逐渐显示出它的弊端——无法较为准确的进行计算。
当前关于强夯法地基处理有效加固深度的计算方法多种多样,本文选取具有代表性的计算方法进行实际比较,对比不同计算方法间的数值差异。
1.基本理论概述1.1强夯法及其原理概述我国在上个世纪七十年代中期成功引进了该种技术。
就强夯法而言,刚刚被提出的时候只能适用于砂土等非粘性地基,但是发展到现在强夯法已经可以成功的应用于粘性土地基。
强夯法的主要操作方法是通过重力作用使一个巨型重锤作自由落体,通过巨锤自由落体产生的惯性力反复锤击地基土壤表面,从而进一步夯实地基,这样可以使地基土壤的孔隙变小、增加其密度,提高使用性能。
通过强夯法可以有效的实现土体的孔隙压缩、土体部分液化等作用。
1.2有效加固深度概述目前关于有效加固深度还没有一个较为统一的概念,本文认为所谓的有效加固深度指的是以开始的起始待夯面为标高(以平整地面为基础),通过强夯措施使得不能完全满足工程施工需要的地基土,通过反复的夯实,无论是在强度还是变形等方面,都能够达到一定的标准,从而满足最终的使用性能。
就目前来说,国内外关于有效加固深度的计算也没有一个统一的方法,所有的理论都处于不成熟的状态。
这主要是由于在不同的施工中所采用的土体不一,这就给计算加固深度带来了很大的不确定性。
2.强夯法地基处理有效加固深度2.1强夯法地基处理有效加固深度的判断规则有效加固深度的判断规则应该根据不同的地基土体以及不同地基的目的加以区别。
(1)对于主要以抗震液化为目的的细砂类地基,在施工中可以选取夯实后不再出现抗震液化的土层作为有效加固深度;(2)对于把消除湿陷作为主要目的的黄土地基,则把消除湿陷现象的深度作为标准;(3)对于主要以减少地基下沉为目的的,则以每一层的2.5%为基础。
浅谈道路强夯法施工技术如何处理软土路基一直是公路施工过程中的一个重点环节,对软土路基的处理程度直接影响到了最后工程的质量。
在这个问题上,强夯法以其独特的优势,向很多人展示了它的作用。
通过大量的实践得出,在进行路基施工时,强夯法能够很好地处理软土现象,因此,我们必须更加充分地在市政道路工程中利用强夯法。
一、强夯法的作用1、固结作用应用强夯法可以改变空隙水压,当其高于土粒相互之间的侧向压力是,土粒与土粒之间就会慢慢形成排水通道,从而使土壤的渗透性得到改变,让孔隙水能够有效排出,大大加速了土体的固结速度。
反之,排水通道就会慢慢闭合,使得孔隙水的运动状态得到恢复。
2、液化作用土中孔隙水的壓力与外加的压力是成正比的,如果外加的压力大于覆盖压力时,土体则会则会慢慢表现出液化,丧失了起它的强度得到,从而重新对土粒进行自由排列。
所以,液化作用所形成的影响是局部的。
3、加密作用经过一次夯实后,土中的气体和液体的体积就会降低,从而土体的密实度就会得到提升,大量结果显示,土体经过夯实一次,就会降低约40%的气体体积。
二、实际的道路施工过程中强夯法的特点1、使用土层种类广强夯法对加固软土路基有很显著的效果,此外,强夯法还可用于粉土,砂性土的很多种类的土层。
2、加固效果好强夯法能够有效增大地基的承载力,加大压碎模量并且提高路基的均匀程度。
除此之外,强夯法对于路基原本的湿陷性,膨胀性与振动液化现象有很显著的效果。
3、合理的加固深度在单层处理时,运用强夯法能使其能量级的深度控制在12米内,而多层处理时,强夯法能控制深度在24米、54米内。
三、强夯法涉及的相关原理1、动力固结原理动力固结原理主要用于如何处理颗粒饱和的土壤,强夯法会使用很大的外力,当这外力作用在土层时,就会破坏土层原来的机构,利用孔隙水的压力产生排水通道,改变土壤的透水性,是土壤中的孔隙水可以有效排出,当其慢慢排出的时候,就可以是土体固结,从而是土体的抗压性和变形模量的到提高,达到施工的目的。
浅谈公路施工软基加固处理的强夯技术1 工程情况该路段位于德州市德城区国道、省道交汇处,施工单位施工时出现高含水量、低强度、高压塑性的超软弱黏土。
地层自上而下为:①人工填土,色杂、松散——稍密,厚度1.0m~2.0m;②海陆交互相沉积层(软土层),为淤泥,淤泥质粉质黏土,夹淤泥质细纱,灰黑色,饱和,流塑,松散,该层层底埋深3m~15m左右;③冲积层。
杂色,花斑状粉质黏土,可塑,灰黑色淤泥质粉质黏土,饱和、流塑及灰黑色中砂层,饱和、松散——稍密,厚约0m~8m;④残积层,为黄-灰黑色砂质黏性土、硬塑为主,为花岗岩残积土,厚约0m~6m。
天然含水量W0=73.2%,液性指数IL=1.66,塑性指数IP=24.8,孔隙比e0=2.013,压缩系数α=2.247MPa-1,竖直向固结系数Cv=0.792x10-3cm2/s,水平向固结系数Ch=5.019×10-3cm2/s,内摩擦角φ=6.4°,凝聚力c=6.2kpa,容许承载力[σ0]=40kpa。
根据估算,在不作软基处理情况下路基极限填土高=1.86m左右。
2 施工方案2.1 选择合理的处理方法常用的软土路基处理方法有清淤换填、袋装砂井(插塑板)、强夯法、真空预压、碎石柱、搅拌桩、CFG桩等多种。
袋装砂井(插塑板)加预压排水固结方法需预压,一般固结的时间较长(180d~360d)工后沉降较大;同时本工程所处的位置距河口非常近,受潮汐影响水位变化大,由于微薄砂层的存在,与附近河水水力联系密切,排水固结效果不甚明显。
特别是有些地段地层上部分布杂填土(如原已填鱼塘地段),地基采用此方法处理困难。
对桥头路堤,由于填土相对较高,工后沉降要求不大于0.1m,可采用复合地基处理。
对于软体厚度小于15m的桥头路基采用水泥搅拌桩,大于15m的地段采用CFG桩处理。
该处理方法效果好,亦不需预压,但工程造价较高,不能广泛采用。
袋装砂井(插塑板)加强夯法:它通过设置竖向排水体系(袋装砂井),并结合静荷载(填土堆载)和动荷载(强夯夯击能),使得地基土在较短时间内完成大部分固结沉降,减少工后沉降并迅速提高承载力。
强夯有效加固深度的预测方法探讨[摘要]强夯是一种处理填土或湿陷性黄土的常用施工方法,在进行施工参数设计时,需对处理效果的影响因素进行分析,并结合工程实际对加固效果进行预测,而有效加固深度是决定强夯加固效果的关键因素,本文从土质的自身构造特征和施加荷载的方式两方面分析了影响有效加固深度的原因,并总结出预测有效加固深度的计算方法。
【关键词】强夯;有效加固深度;夯击能一、有效加固深度的定义强夯作为一种常用的施工技术,多用于加固多孔隙、粗颗粒的非饱和土及湿陷性黄土地基,其基本原理是用冲击型动力荷载,重塑土体的内部结构,使土体中的孔隙体积减小,土体密实度提高,湿陷性消除,从而提高其强度。
该方法具备施工周期短、加固深度大、加固范围易于确定、造价低等优点,在许多地区广泛采用。
在进行强夯施工之前,应对强夯的施工参数进行设计,而有效加固深度是影响强夯加固效果的重要参数,也是是强夯设计中的重要参数。
有效加固深度的定义是能使土体强度提高和压缩模量效果明显增大(软土)或使液化潜势消失(饱和砂土)或使湿陷性消失(湿陷性黄土)的土层深度。
有了这一参数,再对比地基处理的预期设计指标,满足要求后再进行强夯施工。
二、影响土体有效加固深度的因素在强夯技术发展初期,法国Menard公司根据大量实测进行总结后,发现夯后对土体有效加固深度大致与夯锤重量与落距乘积的平方根成正比。
随后的研究表明,其他强夯参数诸如夯锤面积、夯点间距也对有效加固深度有所影响;而从土体自身结构和性质的角度看,土体的有效加固深度,还与土层厚度、土层构造以及土的性质有关。
下面对影响加固深度的主要因素分别进行分析。
(1) 夯击能夯击能是反映夯锤对土体冲击力大小的指标。
若单次夯击能太小,则不能将土体中的水分排出,仅靠增加同一位置处的夯击次数并不能达到预期处理效果,甚至可能造成地基出现“橡皮土”现象。
单次夯击能大小的确定,应在土体结构不被冲击荷载破坏的前提下进行,根据地基加固范围内相应控制指标的要求,尽量地取较大值。
强夯法施工实践中加固深度问题浅析1.强夯法的概念以及原理1.1强夯法的起源与发展目前广为流传的强夯法,追溯起来可以退到几百年以前,遗留下来的中国建筑图纸就是有力证据。
在西方,据报道,很早之前罗马人在建筑过程中就开始运用强夯法,20世纪40年代这一技术又被运用在中国机场和都柏林港区,随后在1973年和1975年,强夯法出现在英国和北美。
1.2强夯法的基本概念顾名思义:强夯法即“强有力的夯实方法”,这种加固土层地基的方法是依赖吊升设备将一个尽可能大的重锤的重力势能直接转化为动能,利用短时间产生的巨大动力对土地表层产生强烈的压缩性破坏,进而似的土层地基的强度和承载力得到提高,从而达到夯实地基的作用。
这种方法也被叫做动力固结法。
1.3强夯法的加固实施原理强夯法的发明与运用是有完善的科学原理做支撑的,这些原理分别是动力置换原理、动力固结原理和动力密实原理。
这三种科学原理成就了目前的强夯法。
1.3.1动力置换原理整式置换和桩式置换是根据置换作用部分的不同来划分置换原理的,整式置换原理是利用强夯法强大的重力夯实作用“换土垫层”,整体将碎石填在土体淤泥之中;而桩式置换的理论依据是在强夯作用下把碎石压入土体之后间隔一段时间,再在软土中填充一定的碎石,形成像桩子似的的碎石桩,这种置换原理主要是依据碎石与碎石之间的各个部分的摩擦复合的相互作用维持桩体平衡。
1.3.2动力固结原理动力固结原来是依靠强大的应力波深度破坏土层地基,这种理论主要针对细颗粒饱和土,破坏了原有的土层结构之后再对局部土体进行液化处理从而利用形成的裂缝增加排水通道,当消除了孔隙之间的水压力之后,被破坏的土体就会重新固结,这种理论是强夯法中最早被认可的,在市政道路的夯实过程中,动力固结原理有着非常重要的意义,发挥巨大的价值,产生了不错的经济效益。
动力加固原理的优越性在于它拥有自己完备的独立作用系统,相应的程序分析如下:饱和土压缩变化→土层地基局部液→土层触变恢复→土层渗透性改变夯实地基时,渗透性特别低的饱和细颗粒土在外界瞬时的荷载作用下峰谷细颗粒土之间的孔隙水分使其不能有利排出,动力固结原理的第一步正是在夯实过程中借助土层有机物的分解使得土层中微小气泡压缩变形。
浅析强夯法与深层搅拌桩法在地基加固工程中的比较与应用摘要:近年来,由于地基基础造成工程事故的现象不断增多,地基基础问题不仅严重影响工程的质量和进度,而且造成较大的经济损失,同时补救起来也是一件非常困难的事情。
当前处理地基基础的方法有很多,本文对常用的强夯法和搅拌桩地基加固方法进行比较和分析,以期对相关从业人员有所帮助。
摘要:强夯法;深层搅拌桩法;地基加固一、前言随着我国国民经济建设的迅猛发展,城市建设不断拓宽,由于客观条件的限制,在进行工程建设过程中,不仅事先要选择地质条件良好的场地,而且有时也不得不在条件不好的地段进行建设,为此在地基工程施工中,当承载力和变形不能满足设计要求时,就需要对天然的不良地基进行处理或加固。
目前国内外地基处理的方法很多,主要的地基处理方法包括:换填法、预压法、强夯法、振冲法、土和灰土挤密桩法、砂桩法、水泥粉煤灰碎石桩法、深层搅拌法以及高压喷射注浆法等。
这些地基处理方法的作用机理不同,且在不断发展中,每一种地基处理方法都有其各自的使用范围和一定的局限性。
有时为了综合各种地基处理方法的优点,需要在一个工程中综合运用多种地基处理方法,这些地基处理方法就构成了复合地基处理。
复合地基处理可以综合单种地基处理的优点,消除其不足之处,取得良好的加固效果,从而扩大工程建设选址的范围,获得良好的经济效益。
强夯法和深层搅拌桩法是目前应用相对比较广泛的地基加固方法,下面本文对两种地基加固方法进行比较,为以后的具体工程实践提供参考。
二、强夯法地基加固技术在工程中的应用1、强夯法处理地基的现状与应用强夯法处理地基是用来处理填土、饱和砂土、冲积土以及大量的软土地基的一种重要地基加固方法。
其主要工作原理是将起重机械8~30 t(最重可达200 t)的夯锤起吊到6~30 m(最高可达40 m)高度后,自由落下,给地基以强大的冲击能量的夯击。
强夯法应用初期,仅用于加固砂土、碎石土地基。
经过几十年的发展,它己适用于加固从砾石到粘性土的各类地基土。
强夯法地基处理有效加固深度的分析研究摘要该文对强夯法地基处理有效加固深度的定义、影响因素、计算方法以及适用范围进行了讨论和分析,并对当前强夯法加固地基的有效深度的计算方法进行了比较。
关键词强夯法有效加固深度计算方法影响因素1 前言强夯法又称动力固结法,是法国梅那尔公司于60年代后期创造的一种地基加固方法。
强夯法加固地基因其具有设备简单、施工方便、节省材料、经济易行、适用面广、效果显著等诸多优点而得到广泛应用。
强夯法虽然在实践中被证实是一种好的地基处理方法,然而到目前为止现场检验有效加固深度的方法和标准还不一致,还没有一套成熟完善的理论和设计计算方法。
本文主要讨论强夯法处理地基的有效加固深度的计算方法,对比分析了几种计算方法、关于强夯有效加固深度的主要影响因素。
2 有效加固深度的判别标准有效加固深度也称有效影响深度,有效加固深度的标准根据不同地基不同加固目的而有所不同。
对于以抗震液化为主要目的粉细砂地基,可以取经强夯后不再发生地震液化土层的最大深度;对于以消除湿陷性为目的的湿陷性黄土地基有效加固深度指的是消除黄土湿陷性的深度;对于其他以减小地基沉降为目的的地基,按建筑地基规范关于压缩层厚度的规定,取每米厚土层压缩量占强夯时地面平均沉降的 2.5%之土层深度。
总而言之,有效加固深度是指不完全满足工程要求的地基经过加固后达到设计要求的深度,具体的控制指标及其临界值应结合工程要求和土质条件。
从目前的研究结果来看,有效加固深度的判别标准可以从两个方面来确定;从原位测试指标来定义,地基土工程性能有明显改变的深度;从现场测量来确定,地基土竖向变形(应变)比较明显的深度。
具体指标因工程地质条件的不同会有一定差异。
3有效加固深度的影响因素下面就几个主要的因素进行分述(1)夯能的大小与传播方式。
夯击能的大小对强夯的有效加固深度具有显著影响。
夯锤夯击产生震动波,震动波向各个方向传播,它是以振动能量体现的,能量越大传播的距离越大,强夯加固的范围就越大。
强夯法加固公路路基的研究摘要:强夯法作为一种地基处理手段,在公路施工中由于其施工简单,速度快,费用低,应用越来越广泛。
不仅能够满足压实度的要求,而且对特殊路基的处理有很好的效果,是一种较好的地基加固方法。
关键词:强夯法:压实度:1、强夯法的适用条件及应用对于压实度不足的填方路段,原设计为翻松原路基0.8M-1.0M后,重新分层填筑实成型的办法,实际施工时由于考虑到翻松工程量较大,无堆放场地,路面基层土利用率低,施工操作不方便,且即使路基翻松1.0M深后,在重型车辆荷载作用下,对填方高度超过1.0M的地段路基土仍有变形的可能,所以,原设计方案不能保证高填方路段下层土体的密实度弯沉值变化不大。
采用灰土桩挤密等办法来提高填土的密实度时,不但费用高,而且工期长,因此,经过综合考虑,选择了施工简单、速度较快、费用较低的强夯法作为路基改造中的实施方案。
2、强夯法的作用机理压实度不足的填方路基为非饱和土,强夯时,在土中形成很大的冲击波。
在此冲击力的作用下,原路基体被破坏,土颗粒相互靠拢,排出孔隙中的气体,颗粒重新排列,土在荷载作用下被挤密压实,强度提高,压缩性降低。
3、强夯法设计要素我国目前将重量在1.5T-8.0T的重锤从一定的高度自由落下处理地基时,叫重锤表面夯实法:而将很重的锤(8T-40T)从高处自由落下处理地基时叫强夯法。
影响重锤夯实(或强夯)填方路基的因素很多,主要为原填方路基土的本身特性(含水量、空隙比等)、顶面基层硬度、填方高度、需要夯实的范围、夯锤自重、锤型、材质、单位面积夯击能、夯击次数、夯点间距布置以及夯击遍数和水压力消散间隙时间等等。
但由于目前我国在用重锤夯实(或强夯)方法加强土基方面还没有一套适应各种土质的完整的理论依据,故仅可在以往一些经验法基础上加以估测,然后在实施前进行现场试夯,得出一些与本项目相关的具体数据,来指导并完成该项目施工,为此这里仅作一些主要数据的估测介绍。
3. 1 锤重或落距M×h=(H/K)2, (1)式中:M 锤重,t;h 落距,m;H 路基填方高度,m;K 有效加固深度修正系数。
简论公路路基加固施工中强夯技术摘要:本文作者结合多年工作经验,对中强夯技术加固路基的优点和加固时的影响因素、加固机理及施工中技术的控制要点等作出分析;关键词:公路施工;路基加固;强夯技术一、路基强夯技术的概念及其优点分析强夯法亦称为动力固结法,有别于静力固结法。
强夯法适用于砾类土、砂类土、低饱和度的粘质土和粉质土、湿陷性黄土、杂填土等路基,它一般是通过8t~30t 的重锤采用8m~20m 的落距(最高可达40m)自由落下冲击路基,使路基土在巨大的冲击能作用下,产生很大的动应力和冲击波,致使路基土的孔隙压缩,土体局部液化,在夯击点周围一定深度(10m~40m)内产生裂隙,形成良好的排水(气)通道,使土中孔隙水(气)顺利逸出,土体随之固结,从而在有效影响深度范围内提高土基强度,使土体密实,以达到提高强度、降低压缩性以及提高土层均匀程度的目的。
强夯法具有以下优点:一是对填料粒径要求不是特别严格。
在普通路基填筑中,如果填料中有了粒径大于20cm 的砾料,在摊铺碾压时都会造成一定的困难,而强夯施工的骨料粒径可达到40cm~50cm,据我们挖填时的回测观察,40cm~50cm 砾料经强夯夯实后已大部分击碎与周围的土结合为一体。
二是加快了整体施工的速度,虽然与压路机碾压比较单位工程量的造价有所提高,但缩短工期带来的效益也是比较显著的。
三是在高填方中,用强夯夯实路基,由于其影响深度较深,可加强填料与原地面之间的结合。
其缺点是:机具较为笨重,对于地形过于复杂的工地,进场比较困难。
二、路基强夯法加固机理及其加固深度影响因素(一)路基强夯法施工技术的加固机理强夯法虽然已经在工程中得到广泛应用,但因为影响强夯效果的因素太多,理论分析和计算以及在施工中的应用都困难重重。
美国专家认为:“大面积的强夯加固,处理深度可达30 米。
当应用于非饱和土时,压缩过程基本上同实验室中的击实实验相同。
对于饱和无粘性土,夯击过程可产生液化,其压缩过程与爆破和振动密实的过程相同。
强夯法有效加固深度的确定方法与判定标准有效加固深度的影响因素很多,可分为两类:内因(地基土性质(粒径、相对密度、饱和度等),不同土层的厚度和埋藏顺序,地下水位等);外因(主要是施工工艺因素,包括锤重,锤形,锤底面积,落距,夯点击数,夯击遍数(单位面积夯击能),间歇时间等),都与有效加固深度有着密切关系。
另外,测试方法和时间也会影响有效加固深度的判定。
鉴于强夯法有效加固深度问题的复杂性,国内外许多学者和工程技术人员致力于此问题的研究。
研究主要集中在四个方面:一是根据什么标准确定,它的实质是如何定义强夯有效加固深度;二是确定方法,目前提出的确定强夯法有效加固深度的方法有几十种之多;三是在工程实践中的检验方法和判定标准;四是如何对待介质的不均匀性和测得指标的分散性?随着强夯法使用范围的日渐扩大,有效加固深度的确定方法和判定标准问题愈加突出。
首先应明确有效加固深度的定义。
L.Menard在提出公式MH>D2时(M为夯锤重量(tonnes),H为落距(m),D为有效加固深度(m),采用了“欲加固土层深度”一词,而未有明确定义。
国内外各种文献资料在对强夯法的处理深度上有称“加固深度”,也有称“影响深度”、“处理深度”等等,提法有七、八种之多。
J.K.Mitchell认为有效加固深度的定义依赖于测试方法和工程师对强夯法加固本质的理解。
在比较分析了各种提法之后,笔者建议采用“有效加固深度”一词,因为:1、需采用强夯法加固处理的地基,都是因为在一定深度内地基土性状不能完全满足工程承载力、变形或稳定性的要求;2、强夯法能够使一定深度内地基土的不利性状,在一定程度上得到有效改善;3、何为“有效”?在一定深度处满足了工程设计要求即为有效。
“有效加固深度”言简意赅,不仅和强夯的“影响深度”易于区分,而且用语和国家行业标准一致。
规范虽采用了有效加固深度的用语,但没有明确界定,建议规范明确界定有效加固深度的深刻内涵和量化指标,避免由于概念分歧在经济合同中产生歧义,造成经济纠纷。