近年来随着公路运输的发展,许多公路有待提高道路等级。利用现有旧路,对其进行加宽加铺改造,可提高其道路等级或改善道路服务功能,从而改善现有道路路网结构,使其具有更高的技术经济价值,同时旧路利用可以少占土地并有利于环境保护。在旧路基综合改造利用中,强夯法是一种简单、经济、省时的方法,但大部分在质量控制时都采用贯入度等指标,没有考虑与道路路基压实规范的衔接,即没有提出一套与压实度有关的强夯控制标准。
本文依托威乳路的改建,通过研究利用旧路基修建高速公路引起的不均匀沉降规律和机理,为地基的处理、路基的加固提供指导性建议。通过数值分析、现场试验研究,制定一套科学合理的强夯施工方案,以有效地利用旧路基来修建高速公路。同时提出一种与我国道路施工规范接轨的、满足压实度要求的路基有效加固深度公式及普适的止夯标准。
工程案例及原因分析
案例一:在某地区新建一110kV变电站,具体地质情况为:上层为2m~3m厚度不等的人工填筑土层,地基承载力基本值f0=65kPa,主变容量40MVA,变压器总重20000kg,主变基础采用长6米,宽4米,厚0.6米的独立基础,内配Ф12@150双层双向钢筋,基础埋深1.5米,下设100厚C10混凝土垫层。经沉降计算,沉降量超出设备技术要求,明显不利于设备安全运行,基础只得重新处理。经过几种地基处理方案对比后,业主决定基础采用12米Ф400(壁厚80)预制管桩,单桩设计承载力400kN。
安装结束观测至今发现沉降很小。 案例二:某在建110kV变电站,变电场内由于多为回填土,地基承载力过低,特别是不均匀沉降为设备的安全运行带来了隐患。为了提高地基承载力,解决不均匀沉降,业主决定以强夯法进行地基处理。具体地质情况为:上层为4.5m~5.7m厚度不等的人工填筑土层,地基承载力基本值f0=60kpa,有较大的浸水附加沉陷量,以下为淤泥质粘性粉土和细砂,厚度为0.8m~2.0m,采用150kN履带起重机,锤重100kN,落距为18m,经过夯击后,地基承载力基本值f0=120~150kpa。
(1)强夯施工之前应将场地弄的平坦,周围作好排水沟,按夯点安置丈量放线断定夯位。地下水位较高时,应采纳下降地下水位后再强夯。
(2)垫层铺设:强夯前需衬托一层稍硬的表层,使其能支撑起重设备,便于对所施工的夯击能得到分散,一起也可加大地下水位与地表的间隔,并有利于雨天降水的集流分泌。强夯应分段进行,次序从边际夯向中心,先深后浅,即先加固深层土,再加固中层土,最终加固表层土。
(3)夯击时应按实验和规划断定的强夯参数进行,落锤应坚持平稳,夯位应,夯击坑内积水应及时扫除。坑底上含水量过大时,可铺砂石后再进行夯击。在每一遍夯击之后,要用新土或周围的土将夯击坑填平,再进行下一遍夯击。强夯后,基坑应及时修整,浇筑混凝土垫层关闭。
(4)关于高饱满度的粉土、粘性土和新饱满填土,采纳将原土上的淤泥铲除,挖纵横盲沟,以扫除土内的水分,一起在原土上铺50cm的砂石混合料,以确保强夯时土内的水分扫除,在夯坑内回填块石、碎石等粗颗粒资料,进行强夯置换等办法。通过强夯将坑底软土向附近挤出,使在夯点下形成块(碎)石墩,并与附近软土构成复合地基。
(5)旱季填土区强夯,应在场所附近设排水沟、截洪沟,避免雨水流入场内;填土应使中心稍高;土料含水率应符合需求;仔细分层回填,分层推平、碾压,并使外表坚持1%~2%的排水斜度;雨后抓住扫除积水,推掉外表稀泥和软土,再碾压;夯后夯坑当即推平、压实,使高于附近。