某高速公路立交橋地基用強夯法加固實例

趙偉功   路鵬杰

洛陽市汝陽縣公路段   河南省路橋工程集團有限公司

1、路基地質(zhì)條件

    某高速公路互通立交處于山腳丘陵及沖溝地帶，由開山土人工填平，回填土和地層的變化較大。沖溝地帶堆填土較厚，據(jù)相關(guān)的地質(zhì)勘測報告，主要地層自上而下可簡述為：

    (1)人工填土層為素填土，主要由粘性土和基巖碎石(塊)及風化碎屑組成，填土?xí)r未經(jīng)分層碾壓，組織結(jié)構(gòu)松散，性質(zhì)不均勻，該層層厚l.4m～14.6m不等。

    (2)耕植土為亞砂土質(zhì)，層厚0.3m～1.1m，結(jié)構(gòu)松散。

    (3)淤泥質(zhì)亞粘土，在主道附近有分布，為原魚塘或凹溝沉積，呈飽和，流塑一軟塑狀，具有高壓縮性，層厚0.5m～3.2m。

    (4)亞粘土層為可塑一硬塑狀，土層較均勻，屬中等壓縮性土，可作為持力層。

2、解決地基處理中的問題

    根據(jù)上述的地質(zhì)條件，結(jié)合高速公路對路基的要求，分析本工程的地基，主要有以下問題：

    (1)回填土屬新近堆填，未完全成自重固結(jié)，據(jù)經(jīng)驗，松散回填土在5年之內(nèi)的自然沉降量可以達到填土厚度的3％～5％，即lOm松散回填土自然沉降量可以達到50cm。這顯然不滿足高速公路對路基施工后沉降的要求。

    (2)回填土未經(jīng)處理，其性質(zhì)極不均勻，易發(fā)生不均勻沉降，造成公路的上部擋土結(jié)構(gòu)沉降偏斜、路面陷坑等病害。

    (3)未經(jīng)處理的回填土水理性差，其地基浸水后易產(chǎn)生濕陷或發(fā)生水流淘刷，影響路基的穩(wěn)定。

    (4)填土層下臥的耕植土、淤泥質(zhì)土均屬于軟弱土層，雖然下臥埋深較大，對路基的穩(wěn)定性不構(gòu)成威脅，但尚屬于較高壓縮性土層，要控制施工后沉降量和差異沉降等問題，均需要對該土層加固處理。從上述問題可以看出，該工程地基處理的主要目的就是減少地基的沉降量和差異沉降。

    另外，該工程場地為一立交樞紐，目前相關(guān)工程在建，相鄰無重要建筑物存在，強夯法施工有良好的場地條件。

3、地基處理技術(shù)

    地基經(jīng)處理之后，地基土的承載力標準值F≥200kPa(20t/m²)，變形模量E≥15Mpa；路基填筑后的地基施工后沉降小于l0cm；處理深度在7m以內(nèi)；強夯處理面積約4萬m²。

4、強夯處理方法

    根據(jù)該工程地質(zhì)條件等特點，將上述回填土的地基分兩種情況并分別采用不同的方法處理。

    (1)對于回填土和下臥軟土層總厚度小于3.0m的地基，采用換填法處理，在路基的寬度范圍內(nèi)，清挖松散的回填土和下臥淤泥質(zhì)土等，分層回填碾壓至地面。

    (2)對于需要處理土層厚度3m以上的地基，采用3000kN·m夯擊能的強夯處理。為了掌握有效的施工技術(shù)參數(shù)，在正式施工前須進行現(xiàn)場試夯，然后確定或變更技術(shù)參數(shù)。在橋臺后側(cè)的地基和擋土結(jié)構(gòu)的地基部位，適當加大夯擊能，并確保處理地基的寬度與路基的填土寬度相同，處理范圍可根據(jù)現(xiàn)場的實際情況確定。

5、強夯施工

    強夯施工工藝步驟：

    (1)平整場地，并測理場地高程。(2)布置第一遍夯點，夯點偏差不大于50mm。(3)吊機就位，按設(shè)計規(guī)定的夯擊能，夯錘對準夯擊點中心進行夯擊，直至滿足設(shè)計要求，夯沉量檢測用水準儀，每夯一擊均須測量，塔尺立于錘固定位置。(4)每一遍夯完后用推土機推平，測量場地高程，計算夯沉量。 (5)布置第二遍夯點，點位與第一次錯開，重復(fù)(3)、(4)步驟。(6)最后滿夯一遍，夯完后用推土機推平，測量場地高程，計算并記錄總夯沉量。

    點夯收錘標準：在點夯過程中，收錘標準是最后兩擊的平均夯沉量要小于7cm；強夯的總平均夯沉量達到70cm。

6、強夯檢測

    根據(jù)該工程的具體條件，選用兩種方法檢測，并評價強夯加固處理的效果和質(zhì)量。

    (1)載荷板試驗，方形板尺寸2.0mx 2.0m，檢測數(shù)量3個點，檢測試驗點位置由業(yè)主、設(shè)計和監(jiān)理在現(xiàn)場確定，試驗方法按國家有關(guān)規(guī)程執(zhí)行。

    (2)鉆子取樣室內(nèi)化驗，檢測加固土體的密實度，在要求處理的深度范圍內(nèi)土的密實度不于90％(標準擊實)。試驗點按道路中心線間隔開50m布置，取樣深度間隔1.0m。

7、結(jié)語

    按上述方法處理過l 0天后，進行了檢測，各項指標均滿足預(yù)定要求，說明了強夯法在處理氕層大面積雜填土地基有很好的功效值得推廣應(yīng)用。

(本文來源：陜西省土木建筑學(xué)會  文徑網(wǎng)絡(luò)：溫紅娟  劉紅娟  尹維維 編輯 文徑 審核)