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强夯片石复合地基处理在软土地基施工中的运用.doc

上传人:aena45 2021/7/25 文件大小:94 KB

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强夯片石复合地基处理在软土地基施工中的运用.doc

文档介绍

文档介绍:强夯片石桩软基处理施工技术
摘要 本文结合成都绕城高速公路 D合同段强夯片石桩软基处理技术在具体施工中的工作原理、工艺流程、机具选择及质量与安全监控措施,从安全、质量、效益等方面进行了论述,找到了一种全新的优质高效软基处理施工技术。
关键词 强夯片石桩 工艺流程 安全质量控制 质量检测 经济效益
引言
我国的软土地基分布十分广泛,除华北、华东、华南沿海地区普遍存在外,内陆湖泽盆地、河流低台阶地带、丘间谷地也经常会遇到。由于其含水量高、天然强度低、压缩性大、渗水性弱,加之地形限制,给工程建设带来很大的困难。而对于公路、铁路路基工程而言,软土地基处理的成败,很大程度上决定了整个路基工程质量的好坏。目前,工程中常用的软基处理方法有反压护道、加筋路堤、竖向排水体预压、粒料桩、粉喷桩、搅拌桩、袋装砂井等。
我部承担施工的成都绕城高速公路D合同段,地处成都冲积平原,沿线溪沟、堰塘、积水田分布广泛,软基处理段落相当多,对于一般段落多采用清除软土换填砂砾石或抛石挤淤处理,而对于K11+850~K12+050段软基,由于长年积水,软土深度达6~8m,常规方案处理难度较大且不经济,经我部与四川省公路勘察设计院岩土工程部合作,借鉴高层建筑施工中广泛应用的
“强夯地基”和“原地面重锤夯实”工艺,结合《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》相关工艺,采用了一种全新的处理技术——强夯片石桩对该段软基进行处理,经过现场精心施工和技术攻关、不断改进和完善施工工艺,使该段软基处理获得了成功,这一新的软基处理技术也被陆续推广到绕城公路H、I、J等合同段的其它软基处理中去,取得了良好的效果。
一 工作原理
强夯片石桩软基处理技术结合了《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》中所列的几种主要软基处理施工技术的优点,同时借鉴了“强夯地基”和“抛石挤淤”工艺,使之成为一种高效的综合处理技术,其主要工艺原理是:
将片块石强夯进入软土形成桩柱之后,桩体与桩间土形成复合地基,片块石桩对软基土起到了置换作用,而且由于片块石强度高、孔隙率较大,在强夯过程中与桩间土体结合而成的应力集中效应明显,从而大幅度减少总沉降量;
片块石夯柱成型后,即与桩柱顶层的片块石或砂砾石垫层联结成一体,起到竖向排水体作用,从而大大缩短软基排水距离,加速软基的固结过程,明显提高路基预压效果。而且强夯完成后立即填土加载预压,有效地降低了工后沉降量;
强夯施工中,由于冲击能很大,使土体中出现冲击波和很大的应力,迫使土体中孔隙压缩局部液化,夯击点周围土体产生裂隙形成良好的排水通道,从而加快排水速度,使土体迅速固结;
4、主片石桩强夯完成后,对相邻桩柱中心补夯浅桩,用大直径夯锤低落距、迭夯收紧表层,其效果近似于抛石挤淤,使软基表层深度范围内形成硬壳层,从而在很短的时间内大大加强软土路基的复合承载力和强度。
二 施工机具
采用强夯片桩进行软基处理,仅需一台20吨或30吨履带式起重机,采用自动脱钩装置,辅以一台装载机进行片块石填料、一台推土机平整场地即可。起重设备由以下几部分组成:
1、 起重机:一般选用起重能力为20吨或30吨的履带式起重机,也可采用专用三角架或龙门架,采用自动脱钩装置,起重机的起重能力必须大于倍锤重。
2、 夯锤:采用钢材制作,也可用钢板为外壳内部焊接骨架后浇筑混凝土制成。为适应不同分区段对夯击能的要求,夯锤可做成装配式的:底板与外壳焊成一体,顶板与中间块每片重2吨,通过焊在底盘上的螺栓与底盘连成一体,调整中间块的数量,即可按需要组合成不同级量的夯锤,见附图一
M48固定螺栓
Φ200气孔
Φ100吊环
顶板
中间板
底 盘
Φ2000
500
钢外壳 盘
M48固定螺栓
Φ200气孔
Φ100吊环
图 一
3、 脱钩装置:要求有足够的强度,使用灵活。拉绳一端固定在锁柄上,另一端穿过转向滑轮固定在臂杆底部横轴上,当夯锤起吊到预定高度时,开钩绳随即拉紧,而脱钩装置开启,夯锤脱钩下落,保证每次夯击落距相同。
4、 锚系设备:为防止起重设备臂杆在突然卸重时发生后倾和减少臂杆的振动,一般在臂杆的顶部用两根钢丝绳锚系到起重机前方的承重设备上(如推土机等)。
三 施工工艺流程
强夯片石桩工艺流程如图二:
软基排水、挖沟降水、晾晒台
桩 位 放 样
夯压施工参数试验
按选定参数准