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强夯法在市政道路施工中应用 摘 要强夯法在市政道路施工中的运用够避免施工阶段经常出现的一些问题随着社会的进步,强夯法必然能够得到进一步改善和提高,进而发挥更加重要的作用本文介绍了强夯法的加固机理和道路施工过程中强夯法的运用方法,进行了实证分析论文代写关键词强夯法;市政;道路施工;运用中图分类号U41文献标识码A文章编号 在市政道路施工过程中,强夯法已经得到普及,原因在于这种方法能够避免施工阶段经常出现的一些问题其具体优点一是强夯法的设备简单、施工方便,还能节省材料,能够降低人力、物力投入,具有相当的经济实用性;二是在对路基进行路面填充时,对填料粒径没有细致要求,使材料更易获得,同时降低成本;三是强夯法的实施能够有效减少施工时间,效果显著,增强效益;四是在高填方中,强夯法能够夯实路基,是路基填料与原地面之间更能紧密结合,降低了以后路面塌陷的可能性随着社会的进步,强夯法必然能够得到进一步改善和提高,进而发挥更加重要的作用
一、强夯法的加固机理和道路施工过程中强夯法的运用方法
1、动力密实原理 土层路基在强夯法的强大作用下,土层结构会产生压缩变形,进而使土体更加密实,对路面的承载力度也得到增强土层部分变形具体过程如下
(1)在重锤的强大作用下,土层路基中的土粒接触点将会发生弹性形变和塑性形变土粒之间的接触面积不断得到加大,而它们之间的圆心距不断缩小,这就使得土层呈密集趋势论文代写
(2)在土层地基中,无法保证每颗土粒都是均匀呈现圆或椭圆形的,片状颗粒不可避免的存在那么此时,经过强夯法的作用,这些片状土粒便会变弯,附近土粒便会产生相对位移
(3)当土粒接触处时,土层颗粒将会产生相对运动
2、动力固结原理 强夯法机理中的动力固结原理是最早被接受的,这种原理目的是实现强夯法对土层地基中的饱和细小颗粒的处理已经在多个工程实践中实现了价值意义,并取得了不错的经济效益和技术效果动力加固原理在于有其自身的独立作用系统具体作用程序如下
(1)饱和土发生压缩变化 虽然对于土层地基中的饱和细颗粒土,由于其渗透性特别低,导致当对地基进行夯实时,饱和细颗粒土在外界瞬时荷载作用下,细颗粒土之间的孔隙水不能得到迅速排出,但是在动力固结原理中采用的是利用土层中有机物的分解,在夯实地基过程中,土层中的以微气泡形式存在的气体体积被压缩,并迅速产生变形在外界瞬时强作用力下,部分地基土还存在较强的拉应力,从而不发生变形,只是形成树枝裂缝排水网络结构,使得孔隙中的水能够顺利迅速排除,土层粒子之间距离更加紧密,承载能力也更强
(2)土层地基发生局部液化开题报告/html/lunwenzhidao/kaitibaogao/ 在强夯过程中,开始阶段,在重复夯实作用下,地基土中的气体逐渐受到外界冲击力而产生压缩,土层地基孔隙水压力增长值不断增加,当达到一定程度时,即孔隙水压力与覆盖压力相等时,地基土便会发生液化,这是孔隙水压力达到最强随着强夯时间的延长,土层地基孔隙水压力增长值不断降低,而其强度增长值不断增强,最终达到最佳状态需要提及的是,对于地基土而言,液化只发生在土体的局部范围内
(3)土层渗透性发生变化 在外界强大冲击下,当土层地基中的超孔隙水压力增加到一定程度时,即作用力大于颗粒土的侧向压力的时候,孔隙水会随着排水网络系统的形成,随着排水通道顺利排出当孔隙水压力降低到一定程度,即作用力小于颗粒土的侧向压力的时候,之前形成的孔隙裂缝将会自行闭合,土层地基中的水的运动同时得到恢复原状态的机会
(4)土层触变恢复 经过外界持续不断的强夯作用,地基中的土层部分强度不断降低,当到达最低值时,即土体液化或接近液化时,地基土层便会产生裂缝,同时地基土层中的吸附水部分变为自由水,将会随着裂隙流出当孔隙水压力降低到一定程度甚至消失时,地基土层的抗压性和变形模量都得到有效提升,原因就在于土层粒子紧密接触的同时,地基土的新吸附水层已经逐渐固定代写论文
3、动力置换原理 根据动力置换的作用部分的不同可以将其划分为整式置换和桩式置换不言而喻,整式置换就跟换土垫层相似,利用强夯的重大力量将碎石整体压入淤泥之中而桩式置换法则是指通过强夯作用将碎石整体压入土体之中,并将一些碎石桩子间隔地夯进软土之中,从而形成碎石桩和碎石墩其作用机理是通过碎石之间的摩擦角对桩间土的作用以维持状体平衡的状体
4、道路施工过程中强夯法的运用方法
(1)施工程序 不同的国家对强夯法的应用不同,例如西欧国家采用的是大吨位履带式起重机,这种机器的优点就是具有较强的稳定性,施工方便,而日本则采用的是轮胎式起重机,效果也很好对于我国而言,由于我国在工程实施过程中,只能具备使用小吨位起重机的设备,因此在利用强夯法进行加固时,必须利用滑轮来解决难题 我国在市政道路进行强夯法实施过程中,利用滑轮起吊重锤,并利用自动脱钩装置,将重锤完成自由落体过程具体操作过程是拉动脱钩器的钢丝绳,将重锤挂在脱钩器的钩上,当吊钩达到所需重锤落距的高度时,绷紧的钢丝绳会将脱钩器的伸臂拉转相当角度,重锤自然脱落,重力势能转化为动能当然,如果起重臂在较大仰角下可能会发生后倾因此可以采用将履带起重机的臂杆一端加以辅助门架,或者其它安全设施,以防止机架后倾在施工时,要求自动脱钩装置可以保证灵活操作,且必须具有足够强度
(2)检测控制 在强夯法实施结束后,应对所加固地基土层进行质量检测该检测过程应是一个间隔过程,通常对于不同的地质,检测间隔时间也有所不同对于碎土石和砂土地基,间隔时间理论上为1到2周;而对于粘性土地基,间隔时间应为2到4周;对于置换地基,间隔时间为4周质量检测方法有很多种,例如室内试验,动力触探试验,十字板试验,载荷试验等,各种检测方法都有其科学依据,并且已经获得认可
二、实证分析 1工程概况及地质条件 某市某路起始段道路工程,位于某市东部地区,道路长度320m、宽度42m,采用沥青混凝土路面,全部路基采用高填方,东段采用强夯置换、西段采用强夯法进行处理 2确定地基处理方案 根据该工程毕业论文 的地质条件,我们进行了多个方案比较
(1)分层碾压采用分层碾压技术可保证,但工期长,且正值某市的雨季,不可预见的因素多,无法满足市政府提出的工期要求
(2)置换砂石技术可保证,工期也可以保证,但近20万m2的砂石回填,造价非常昂贵,这样的方案不可取
(3)强夯法地基加固效果显著,使用设备简单,施工方便,速度快,投资省,既可提高地基的承载力,又能增强抗液化稳定性 经上述方案对比研究后,确定采用强夯法对路基进行处理
3、强夯法施工
(1)强夯设备 采用15T履带式起重机作为提升机具夯锤重120kN,以20mm厚的钢板为底,底面积
1.8×
1.8m,外包高
0.96m厚10mm钢板,内设多层锚固钢筋并满浇C28混凝土,锤底到锤面埋有5根准100mm的通气管,以降低夯击的气垫作用,锤顶采刚性吊环,使用吊钩得以迅速而方便的挂上自动脱钩装置由船用脱钩装置改变而来,开钩拉绳一端系在脱钩装置的把柄上,另一端穿过焊在吊车大钩侧板上的转向滑轮,然后固定在吊车起重臂底部的轴上,当夯锤起吊到预定高度时,开钩拉绳即张紧而拉开脱钩装置的锁卡,使夯锤脱钩下落
(2)参数试验 根据经验公式H=aM·h/10,取a为
0.7,(a根据土质情况选定),选定锤重M为100kN,落距h为10m,单击夯击能为1000kN·m为判定强夯效果并确定夯击参数,在现场进行了强夯试验,将施工场地划分为2个试夯区,每试区6个试夯点,详细记录每击的地基下沉量及地面变异,每连击2次后进行静力触探,记录各层地基承载力提高情况,各试点夯击完成后进行钻探及静力触探,取得夯击后的有关数据开题报告/html/lunwenzhidao/kaitibaogao/
(3)施工概况 夯击参数和夯点布置依照试验所得数据,确定施工中每个夯击点夯击8次,夯击3遍,前2遍夯击点按上部结构的墙柱位置进行布置,尽量使夯击坑成为基础的基坑,夯击点中距为
6、
4.
5、
3.3m,后一遍落距为3m,每点夯击4次进行“搭夯”
(2)施工准备对施工现场做好三通一平后,按照夯点平面,布置图进行定位放线,准确标出夯点的位置,并设置了四个水准点,以便施工中测量夯击沉降量,拟定夯击施工顺序
(3)施工操作施工按拟定的夯击顺序逐点进行每点夯击程序为起重机就位→夯锤对准夯点位置→将夯锤起吊至预定高度→拉开脱钩装置锁卡夯锤自由落下,这样循环多次,直至完成夯击次数,夯击时注意保持落锤平稳,夯位准确,当夯锤气孔被土堵塞时,及时进行清理,以免影响夯击效果前两遍全部夯击完毕后,用推土机将周围的土填平夯坑,再进行低能级搭夯,将场地表层松土夯实施工中,为防止吊车臂杆在较大仰角时因突然释重而后倾,在臂杆顶端加了两根钢绳系在停放前面的推土机上,行动也比较方便
(4)质量与效果检验施工中现场监测人员着重检测夯点位置、锤重、落距夯击击数、每击沉降量等关键项目,并详细记录每点的夯击情况夯击完成后,对地表面的下沉量作了测定,并进行静力触探,旁压试验,标准贯入试验,确定加固后地基承载力和抗液化性能
4、强夯效果 据观测,强夯后地基平均下沉
0.55m,夯击点周围没有隆起现象,在夯击截面2m范围内,标高都有下降通过现场测试,地基承载力提高1~2倍,有效影响深度达7m左右经比较,采用强夯法比回填砂石节省100余万元,施工速度明显加快质量效果甚佳,深受建设单位好评参考文献
[1]孙涛于锋.浅析强夯法处理济南奥体中心区道路软基问题[J].21世纪建筑材料200903
[2]叶航.城市道路中软基加固处理强夯法技术应用实践[J].四川建材200906作文/zuowen/。