强夯法处理严寒地区湿陷性黄土施工工法.doc

PAGE 强夯法处理严寒地区湿陷性黄土施工工法 xx 强夯法处理严寒地区湿陷性黄土施工工法 一、前言 湿陷性黄土在我国分布很广，总面积达63万km2。湿陷性黄土泛指饱和的、结构不稳定的黄色土，在自重压力或自重压力与附加压力作用下，受水浸湿后，土的结构迅速破坏，发生显著下沉的现象。它的这种特性，会严重影响结构物的安全和使用。 中铁X局集团有限公司所承建的阜新至朝阳高速公路22标段（K449＋100～K458＋500）经过地区大部分为湿陷性黄土。为确保路基、桥涵施工质量，中铁九局集团有限公司与阜朝高速公路建设指挥部共同进行研究，旨在更深入了解强夯法处理湿陷性黄土施工工艺及方法，通过现场实际研究和多次监测数据确定合理的强夯作业标准，解决施工中遇到的技术难题，得到最佳的工程效果。 二、工法特点 强夯法处理严寒地区湿陷性黄土地基，可消除湿陷性，提高地基承载力和压缩模量。具有施工方便、工程成本低、显著缩短施工工期，对环境污染小等特点。 三、适用范围 本工法适用于处理深度不超过15m湿陷性黄土地基（包括严寒地区湿陷性黄土地基）。 四、工艺原理 强夯法又名动力固结方式或动力挤密法，就是利用起重机械将重锤（2t）吊至一定的高度（4m），使其自由下落，利用重锤下落的冲击能来夯实地基浅层土体，给地基以强大的冲击能量。经过重锤的反复夯击，迫使土体孔隙压缩，土体局部液化，在夯击点周围产生裂隙，形成良好的排水通道，使孔隙水和气体逸出，并使土粒重新排列，经时效压缩达到固结，使地表面形成一层较为均匀的硬壳层，从而达到提高地基表层土体强度，减少地基沉降的目的。 五、施工工艺 （一）工艺流程 1、清理并平整施工场地； 2、标出第一遍夯点位置，并测量场地高程； 3、起重机就位，夯锤置于夯点位置； 4、测量夯前锤顶高程； 5、将夯锤起吊到预定高度，开启脱钩装置，待夯锤脱钩自由下落后，放下吊钩，测量锤顶高程，若发现因坑底倾斜而造成夯锤歪斜时，应及时将坑底整平； 6、重复步骤5，按设计规定的夯击次数及控制标准，完成一个夯点的夯击； 7、换夯点，重复步骤3至6，完成第一遍全部夯点的夯击； 8.用推土机将夯坑填平，并测量场地高程； 9、在规定的间隔时间后，按上述步骤逐次完成全部夯击遍数，最后用低能量满夯，将场地表层松土夯实，并测量场地高程。 10、如果夯坑内或场地内有积水应及时排除。当强夯施工时所产生的振动对临时建筑物或设备产生有害影响时，应采取防振或隔离措施。 图1 施工工艺流程图 （二）强夯要求 一般路基强夯范围为使用地界，夯点间距4m，正方形布置，间隔跳夯，单击夯能视地基湿陷性类型、湿陷等级以及湿陷性黄土厚度综合确定，单击最后两击夯沉量不大于50mm。点夯以后将地面平整，以1000KN·m夯击能满夯，夯印彼此搭接，满夯两遍，每次满夯后都应将地面重新平整。当使用黄土作为路基填料时，路基填筑施工每4.0m填高采用1600kN·m的强夯击能进行强夯补压。 （三）黄土路基基底处理 对路基基底进行强夯之前，应该对路基基底进行如下必要的处理： 1、路基基底为不湿陷的黄土地段，基底采用正常清表冲击碾压。 2、路基基底为Ⅰ级非自重性湿陷性黄土地段，清表后采用冲击碾碾压20遍。桥台位置采用夯击能1000kN·m强夯处理。 3、路基基底为Ⅱ级非自重湿陷性的黄土地段，根据基底黄土层厚度确定处理方式，底部设置30cm的5%灰土垫层（外掺、重量比）。 （四）路基跨越黄土段冲沟处理 1、冲沟壁比较陡的情况下，冲沟底部视黄土湿陷程度及黄土层厚度，采用强夯法处理；冲沟壁按照每级不小于2m宽平台开挖成台阶状（台阶平均坡度不大于1：1）后分层填筑路基；每级台阶填筑完成后采用1000KN·m的夯击能进行强夯补压。 2、对于冲沟内设置构造物时，在台后换填范围（且不小于6m）的路基不允许采用强夯处理。采用黄土填筑时构造物顶部4m厚度范围内不允许强夯，4m以上采用强夯时，夯击能不大于1000KN·m，但桥台台后路基应满足相应的压实度要求。 （五）施工控制要点 1、在正式施工前作强夯试验，以校正各设计施工参数，考核施工设备的性能，为正式施工提供依据。试夯应有单点及小片试区，必须时应有不同夯击能的对比，以提供合理的选择。在后面具体阐述施工中试验和监测的具体操作。 2、了解研究强夯设计意图，根据现场实际提出改进意见，使方案更趋完善合理。 3、现场的施工机具：吊车、夯锤、自动脱钩装置及辅助施工的推土机、碾压机。 4、夯实过程的记录和数据包括：每个夯击点的每击夯沉量、夯坑深度、开口大小、夯坑体积和填料量场地隆起、下沉记录；每遍夯后场地的夯沉量及填写料量记录；附近建筑物的变形量监测；满夯前根据设计基底标高，考虑夯沉预留量并整平场地，使满夯后接近设计标高。 5、对每个夯点的最后一遍夯击及满夯，应控制最后2击的贯入度