强夯处理软基改进方法-动力加固方法

3.8.2路基处理1、一般路基设计：拟建工程范围内大部分为农田和村民宅基地；房屋拆迁完成后，须清除垃圾瓦砾杂块，压实后作为路基；沿线农田土体经过长年耕作，表层土含有丰富的有机物质，土质松软，施工时应先将表层耕植土清除掉（弃土，按0.3m深度考虑），遇水塘、河浜时则需清除淤泥或进行抛石挤淤。本路段地下水位较高，方案设计路基一般为填方区，道路纵断面设计时一般标高均大于3.0米；桥梁两端填土在3.0米以下，同时考虑地下管线的覆土要求，并结合道路两侧的地块标高进行控制。路基填土高度2.0m以下按一般道路路基方法作换填处理。2.软弱地基处理（根据地质勘察情况确定是否选用）根据招标单位提供的勘察报告，场地内存在厚度较大的软弱土层（淤泥及淤泥质土），在回填土方及车辆荷载的长期作用下，附加应力使土层产生较大的沉降，路面产生破坏，与桥相临的路面易产生“跳车”现象，影响道路的美观、使用和安全。为使道路有较好的使用功能和安全性，建议进行地基处理。结合相似已建道路工程的经验教训，我们为本场地考虑两种地基处理方案，待地质情况揭示后选用。I、软土路基处理方案一——动力加固方法（1）处理思路针对该工程场地特点，设计采用的动力加固法是采用强夯结合塑料排水板的复合处理方式，这种处理方法与现在国内外在软土地基处理中常用的强夯法是不同的。常见的强夯法是采用大型的起重吊车，较大落距，通过夯击，形成表面硬壳层，同时也使软土的孔隙水排出，加速地基土固结的加固方法。这种方法使原地基土的浅层宏观结构遭到严重破坏，易产生“弹簧土”现象，造成这种现象的主要原因是被加固土体中的超静孔隙水压力未能有效的消散。由于饱和软土本身的渗透系数很差，（淤泥土渗透系数一般在1x10-7cm/s左右），过大的夯击能量不仅未能将孔隙水的排水通道打开，反而将夯点附近的土体进一步挤密，使孔隙水不能及时排出，且夯击造成的排水通道在强夯初期的埋藏尚浅，对孔隙水的排出帮助有限，从而大大影响了加固效果。基于以上的考虑，为了保证淤泥土在夯击过程中产生的超静孔隙水压力能够及时有效的消散，且尽可能的保护加固土体表层的硬壳层，我们在强化排水通道和强夯工艺上采取了改进措施。在强化排水通道方面，设计中采用了打设塑料排水板的方法。在加固土体中打设塑料排水板可以使由夯击引起的超静孔隙水压力得以迅速消散，同时也使施工期间上部填土的附加应力引起的超静孔隙水压力得以消散，大大加速了下卧软弱土体的固结过程，从而使地基土大部分的沉降发生在施工期间，为道路完工后提供良好的运营条件。在强夯工艺上，本工程采用：“从轻到重”、“少击多遍”的原则。“从轻到重”是指在夯击能量的选择上从一个较小的量逐步加大，其目的是避免夯击初始的土体过于挤密，影响土体排水通道，并且较小的夯能避免对表层硬壳层产生宏观破坏。待地基土固结达到一定程度后，再进行下一轮夯能较大的强夯作业。“少击多遍”是指在进行强夯作业时，每一遍强夯的次数不大，最少1击，最大5击，但要求强夯的遍数达4遍（通常为3遍），这样所要加固的软弱土体在反复的夯击作用下，固结效果理想。（2）加固设计加固范围：采用动力加固法处理软土路基的平面范围为机动车道。加固的长度和宽度根据地勘报告确定。试夯：在采用本处理方案施工前，应选取有代表性的3个试验区，进行试验性施工，以检验其处理效果，确定工程采用的塑料插板和强夯技术参数。每个试验场区的面积不小于500m2。施工前应查明场地范围内的地下构筑物和各种地下管线的位置及标高，并采取必要措施予以保护。塑料排水板技术要求：A、塑料排水板采用塑料多孔管道板带，带宽15cm,抗拉强度不小于130N/cm,排水能力不低于30cma/s，并有足够的柔性和耐久性。B、塑料排水板采用正方形布置，纵横间距为1.4米，自原状地面插入土体中的深度为7~10米，以插入第3'层粉砂层30cm作为控制指标，使上下排水通道连通，利于超静孔隙水压力的迅速消散。塑料排水板的布置范围与夯点布置范围相同。C、塑料排水板预留出孔口长度应保证其伸入粗砂垫层的长度不小于50cm，使其与粗砂垫层贯通，利于排水通畅。D、施工顺序：清除表层耕植土或杂填土V摊铺下层20cm厚粗砂垫层V机具就位V塑料排水板穿靴V插入套管V拔出套管V割断塑料排水板V机具移位V摊铺上层10cm厚粗砂垫层。强夯技术要求：A、普通路段夯点间距4.0X4.0米。正方形布置，详见夯点平面布置图。B、夯击的遍数、击数及夯能要求：夯击遍数为4遍第一遍：1击，单击夯能500KN.m（点夯）。第二遍：2~5击，单击夯能1000KN.m（点夯）。第三遍：2~5击，单击夯能1500KN.m（点夯）。第四遍：1~2击，单击夯能500KN.m（满夯）。C、夯点布置要求：第一遍每点均夯击；第二、三遍点夯隔点不隔行；第四遍满夯为搭接夯，搭接d/3（d为夯锤直径）。D、要求每遍强夯之间的最小间隔不少于7天；点夯夯坑在满夯前摊平。E、要求最后两击的平均夯沉量不大于5cm；夯坑周围无明显隆起，如有隆起应及时降低夯击能；夯坑不宜过深（深度50cm）,如果过深应调整其击数。F、施工顺序:塑料排水板完成V摊铺50cm厚塘渣V摊平表层20cm厚粗砂T标出第一遍夯点位置T机具就位，夯锤置于夯点V夯锤起吊至预定高度V开启脱钩装置，夯锤自由落下V按设计要求完成一个夯点的夯击V移动机具，换夯点V按设计要求完成第一遍夯击V推平夯坑V间隔7天重复以前步骤V完成强夯。特殊路段的处理A、与桥梁衔接路段：与桥梁衔接的路段，设计采用加密夯点的方法进行过渡，过渡段长度为18米。普通路段的夯点间距为4.0x4.0米，过渡段的夯点间距变为4.0x3.0米，加强处理该段软土地基，进一步减少地基沉降，避免出现“跳车“现象。该段的强夯技术要求同普通路段。B、回填旧河道和渔塘路段：设计采用分层强夯的办法加固回填旧河床和渔塘路段，具体步骤如下：首先清除表层淤泥，回填粗砂，打设塑料排水板，回填塘渣至两侧自然地面，然后强夯，该层强夯完成后，摊铺塘渣与普通路段一起再进行下一步强夯施工。（3）动力加固后的检测指标：（夯后顶面以下5米范围）静力触探：贯入阻力当量值不小于2Mpa。标准贯入：标贯击数当量值不小于6击。加固后地面平均夯沉量不小于50cm。（4）动力加固法施工顺序：清除表层耕植土或杂填土V回填粗砂9打设塑料排水板9回填旧河床或渔塘路段强夯V普通路段及与桥梁衔接路段的强夯9场地整平后用大型振动压路机满压两遍9加固路段的检测9根据管道标高开挖管基，敷设管道或顶管沉井施工或桥梁