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选取了重锤夯实地基处理方案,并阐述了重锤试夯及夯实施工的操作要点,探讨了路面排水措施,保证了道路工程的质量,提高了路面行车的安全性关键词:道路,重锤夯实法,地基处理技术,排水措施 1工程概况 三给街地处三给片区南部,东西走向是该片区重要的东西走廊
道路工程概况:三给街道路工程为城市一级次干道,西起现状汾西公路,东至滨河西路,全长2298m,道路红线宽度40m,沿线分别与汾西公路、30m规划路、和平北路、西渠路、滨河西路等城市道路相交
道路性质及技术标准:定位为城市次干路,设计时速40km/h,设计荷载标准轴载BZZ-100,沥青混凝土路面设计年限15年,路槽土基回弹模量30MPa
本次实施的路段为:和平北路—滨河西路(K1+124.826~K2+298.03),长1174.7m
2地质情况 本次地勘仅对实施段落进行勘查,地质报告揭示,三给街道路K1+124.826~K1+924.826段表层土为杂填土,以粉土为主,含有大量的砖渣、灰渣、煤屑等,稍湿,成分杂乱
杂填土层厚度介于2.5~3.2之间,天然含水量平均值为20.1%,标准贯入试验锤击数平均值为5.4击,地下水埋深介于4.8m~6.9m之间
3特殊地基处理方法 按照设计此段为挖方段,挖方后仍残余大量的杂填土层,由于该层成分杂乱,不均匀,结构松散,不能直接作为道路路基持力层,必须进行地基处理
原设计要求换填,初步估算需要300万元,而如果采用重锤夯实地基处理费用仅需30万元,大大节约了投资,同时减少土方外弃造成的环境影响
重锤夯实地基处理技术是一种常见的、有效的地基处理方法,重锤夯实法于21世纪40年代首创于苏联,用于处理厚度较小的湿陷性黄土地基
中国于20世纪50年代引进这项技术,主要在西北和华北地区用于处理浅层湿陷性黄土和杂填土地基
锤重一般为30kN~80kN,落距3m~10m
适用于夯实厚度小于3m、地下水位以上0.8m左右的稍湿杂填土、粘性土、砂性土、湿陷性黄土地基
具有设备简单、施工速度快、适用范围广、节约三材、经济可行、效果显著等优点得以迅速推广,取得了较大的经济效益和社会效益,但其施工时的噪声和振动等对周围建筑物和环境影响较大,应用受一定限制
三给街道路工程位于城市郊区农田内,周边无居民区,临近道路规划有滨西商务区,在建建筑位于红线外20m
符合重锤夯实法施工条件
按照修改后的设计文件,此段按设计线开挖后(路槽底加30cm),采取重锤夯实基底的方法,使地基表面形成一层较为均匀密实的硬壳层,提高基底持力层的密实度、稳定性及地基强度
上路床30cm范围内采用粒料(碎石或砂砾)填筑,满足填料强度要求
按照设计文件,重锤夯实锤形状为截头圆锥体,由C20以上钢筋混凝土制作,其底板可填充废铁并设置钢底板使重心降低
夯锤的自重不小于1.5t,锤底直径不小于1.15m,落距4m,夯打遍数通过试夯确定,一般为6遍~10遍,当最后2遍的平均夯沉量不大于2cm,作为停夯标准
施工时应在基坑的周边做好排水措施,防止向基坑灌水
夯实前,基底面应高出基底设计标高,预留土层的厚度为试夯时的总下沉量加5cm~10cm
重锤夯实地基的质量验收,除符合试夯最后下沉量的规定要求外,同时还要求基坑的总下沉量不小于试夯总下沉量的90%为合格
检查后,如质量不合格,应进行补夯,直至合格为止
重锤夯实完成后,用平地机整平,21t重型压路机洒水碾压成活
4重锤试夯 在桩号1+610机动车道处选择一处比较平整的地段作为试夯场地,夯击面积9m×9m
试夯机具选用锤重6t,落锤高度10m,重锤底面直径1.5m,夯击6遍
根据强夯地基技术规程(YSJ209—91YBJ45—92),有效加固深度H=a×(hT)1/2,其中,a为折减系数,取0.50;h为落锤高度,m;T为落锤重量,kN
计算有效加固深度12m,满足地基处理深度要求
根据《强夯振动影响与构筑物安全距离研究》[1]的研究结果,振动加速度衰减到0.1g时对建筑物几乎没有危害,可用强夯能量E=Wh(W为锤重;h为落锤高度)来估计其对构筑物安全距离,安全距离S=K(Wh)1/2,其中,K为经验系数,可取1.1~1.2,当强夯夯击能为1.5MN•m,2.0MN•m,2.5MN•m,3.0MN•m时,其对构筑物相应的安全距离为14m,17.5m,18.7m,19.5m
本次试夯冲击能为600kN,小于1.5MN,影响距离小于14m,而距离施工区域最近的建筑间距20m,不会对该建筑造成影响
试夯方法:采用叠打的方式进行,即打一遍时,锤扣锤,重叠半锤进行试打;试夯第一遍时,第一排叠打完后,进行第二排,第二排也必须与第一排重叠半锤,以此类推,第一遍夯打完成后进行检测;然后进行第二遍夯打,即重复第一遍的程序;重复进行6锤,每锤完成后都进行沉降量的检测
试夯结果数据见表1
依据设计文件要求,停夯标准为最后两击平均下沉量不大于2cm,根据实测数据,该试夯方法符合设计要求,施工时按照试夯方法操作顺序进行施工
重锤夯实验收标准:最后两锤平均下沉量不大于2cm
5重锤夯实施工 按设计开挖线开挖至路基设计高程,填方路段填筑至设计高程,场地整平后开始强夯,按照试夯工序施工
强夯施工结束,检测合格后,平地机整平,21t重型压路机碾压
测定标高,至路基高差基本控制在30cm,填筑30cm级配碎石,洒水碾压成型
级配碎石铺筑成型后按照路基容许弯沉值0.194cm验收
6路面排水措施 根据道路纵断面,1+124.826~1+799.026段纵坡0.12%~0.117%,根据CJJ37—90城市道路设计规范第5.2.1条5.5的要求,“道路最小纵坡度应大于或等于0.5%,困难时可大于或等于0.3%,遇特殊困难纵坡度小于0.3%时,应设置锯齿形偏沟或采取其他排水措施”,鉴于城市道路锯齿形偏沟施工精度难以控制且有碍美观,本设计采用凹形平石,利用水头排水并适当加密进水口,等效锯齿排水
实际施工时简单易行,仅需在平石加工时,按照设计图做出凹面,施工工艺与纵坡大的路段完全一致,只是纵坡大的路段侧石外露尺寸15cm,纵坡小的路段侧石外露尺寸18cm
很好的解决了小纵坡路段路面排水问题
7结语 路基重锤夯施工在三给街道路工程中取得很好的经济效益和社会效果,后续路面施工质量控制较好,2009年开工并完成地基处理,2010年竣工通车,经过五年的运行,路面未出现不均匀沉降,充分证明重锤夯实法处理地基的优点,在类似的工程中可以推广使用
参考文献: [1]方磊,经绯,刘松玉.强夯振动影响与构筑物安全距离研究[J].东南大学学报(自然科学版),2001,31(3):29-32. 居民生活水平不断提高,私家车辆增加,居民外出旅游等需求增加
这带来的是公路承载量的增加,不仅要求我国公路发展事业稳步前进,也对公路质量提出了更高的要求
公路工程试验检测技术是降低公路施工成本,保证建成公路质量的关键,本文首先对公路工程试验检测技术进行简单介绍分析,而后结合公路工程建设和维护的各个阶段,对不同公路工程试验检测技术的使用进行综合分析,并提出相关改善建议以供参考
关键词:公路工程;试验检测技术;应用策略 1公路工程试验检测技术概述 随着公路项目的不断增多,近些年公路工程质量问题事故旅游发生,尤其高速公路和桥梁,一旦发生事故,会对人们的生命和财产带来极大危害
公路工程试验检测技术是公路工程建设和维护中十分重要的一环
1.1公路工程试验检测技术的含义和内容 公路工程试验检测技术是指对公路质量进行试验检测的各种技术
从试验检测对象来讲,包含了公路工程建设的全过程,原材料、路基、路面、支柱、桥梁等等都需要进行试验检测;同时包含工程后续的质量检测等一系列内容
从技术手段来讲,目前比较常见的集中公路工程试验检测技术有击实试验检测技术、雷达试验检测技术、车辙试验检测技术、光纤传感器试验检测技术、超声波试验检测技术等,分别适用于不同的试验检测对象
1.2公路工程试验检测技术的作用和意义 公路工程试验检测技术的作用就是保证试验检测结果的准确性
使用公路工程试验检测技术保证试验检测结果的准确性,具有重要的意义
一是通过技术手段对原材料进行试验检测,保证原材料符合国家标准,并由此构建原材料的评价体系
二是运用各种试验检测技术可以得出有关工程质量的各项指标,通过对各项指标的掌握,施工方可以排查各种隐患和缺陷并及时整改,从而帮助施工方降低成本,提高效率
三是在公路验收和公路维护中,必须利用公路工程试验检测技术得出准确的试验检测结果才能保证公路工程的顺利通行和使用
2公路工程试验检测技术的使用中存在的问题 虽然我国公路事业发展迅速,但是在公路工程试验检测技术的使用方面还存在使用方法不科学、试验检测设备简陋、试验检测人员素质不高、试验检测制度不健全等一系列问题 2.1使用方法不科学 首先是使用方法过于简单,选取样本范围较小
以路基土方工程为例,按照有关规定,填方量每达到5000立方米就要就行一次击实试验,但是在实践中很难把握和落实,在填方量比较大的时候,会出现偷工减料
这就可能直接导致试验检测数据不真实
二是试验检测技术使用单一
通过单一手段试验检测出的数据,往往无法全面系统地反映公路工程的详细情况,导致试验检测数据的及时性不足和利用率较低的现象
2.2试验检测设备简陋 公路工程试验检测技术的使用必须依靠各种设备,不同的试验检测技术需要不同的设备
试验检测设备的配备与否、质量高低和运行效果好坏都会对试验检测结果产生影响
首先是存在试验检测设备配备不齐,要通过租借等方式完成试验检测,实效性低;其次是试验检测设备质量较差,对于同样的试验检测对象,不同的机器检测出来的结果都不尽相同,质量差的设备检测结果会出现较大的误差;最后是设备的运行情况,很多试验检测机器没有进行有效的维护,工作状态不理想,数据误差增大的同时造成设备使用年限缩减,增加了企业成本
2.3试验检测人员素质不高 公路工程试验检测具有较强的专业性和技术性,这就要求试验检测人员具备较高的综合素质
但是现状是试验检测人员的素质普遍不高,最终严重影响试验检测结果的准确性
一方面是试验检测人员的专业知识和技能积累不够
很多试验检测人员不是科班出身,即使科班出身的人员也往往由于实践经验不足,在抽样、送检、设备操作等环节出问题
另一方面是试验检测人员对标准缺乏足够的了解
检测行业制定的相对应的标准是试验检测人员在工作实践中做到规范有序的起点,但是很多试验检测人员对标准缺乏了解
2.4试验检测制度不健全 试验检测制度是执行检测行业标准的保证,但是我国的试验检测制度尚有不健全的地方
一方面是制度没有做到全方位的覆盖
个别试验检测内容在现有制度中没有进行规范,造成数据的准确性降低
另一方面是制度的执行和监督方面,没有形成有效的监督的体系,存在不少试验检测机构和人员不落实制度要求,甚至不了解制度要求,违规操作,造成试验检测数据失真
3改善公路工程试验检测技术应用的策略建议 3.1加大投入,创新方法 公路工程试验检测技术的使用方法改进可以有效提高试验检测的准确度、效率和经济效益
一方面要充分总结以往经验做法,分析结合不同试验检测技术得出更精准的试验检测结果的途径,并在实践中验证和总结,通过理论到实践、实践到理论的不断重复,提高试验检测与公路工程的契合度
另一方面要考虑公路工程的发展,提出具有前瞻性的试验检测方式,比如结合信息化技术、微信遥感结束等
3.2引进设备,注重保养 要提高公路工程试验检测技术的使用,必须做好引进设备和保养设备的工作
一是引进设备,提升设备的可靠性和性能水平
在选择设备时要尽量选择资质高、信誉好的生产厂商,购进检测更精准的设备
还应该注意和工作需求相结合,选择最合适的设备
二是要在使用好设备的同时做好设备保养维护,通过规范化操作来保证试验检测的准确性,通过日常保养维护延长设备使用寿命,减少因设备老化等原因带来的数据误差
3.3人员培训,提高素质 公路工程试验检测技术必须提高试验检测人员的素质
一方面要开展专门的知识和技能培训
试验检测技术的使用所具备的专业性要求试验检测人员必须拥有足够的专业知识储备
同时,操作设备、录入数据、简单分析数据等素质也是培训的目的
另一方面要组织试验检测人员进行标准和制度的学习
要让他们了解和熟悉试验检测的标准和制度,合规操作
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