CN110318385A - 一种软路基强夯施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种软路基强夯施工方法，属于软路基施工技术领域，其技术方案的要点是包括：步骤S1，对施工的软路基进行土质采样，对采样土质进行土质分析；步骤S2，根据采样土质的分析报告对施工的软路基进行力学分析，生成区域地质力学报告；步骤S3，根据区域地质力学报告选择路基铺设材料以及夯锤的质量梯度；步骤S4，按照质量由大至小的夯锤依次对路基进行夯实，直至目标值；解决了现有强夯法对软路基进行处理过程，在施工过程中，根据对路基表面夯实的效果对夯锤以及铺设材质进行调整，施工效率底且夯实效果不佳的问题；能够高效良好的对软路基进行强夯处理。

Description

一种软路基强夯施工方法

技术领域

本发明涉及软路基施工技术领域，尤其是涉及软路基强夯施工方法。

背景技术

软土是指淤泥、淤泥质土以及天然强度低、压缩性高、透水性小的一般黏土，修建在软土地区的路基，简称软路基。软路基主要面临滑动破坏的稳定问题和量大时间长的沉降问题。

强夯法处理地基是六十年代末由法国梅纳(Menard)技术公司首先创造的。强夯地基是指用起重机械将大吨位夯锤起吊到6-30m高度后，自由落下，给地基土以强大的冲击能量的夯击，使土中出现冲击波和很大的冲击应力，迫使土层空隙压缩，土体局部液化，在夯击点周围产生裂隙，形成良好的排水通道，孔隙水和气体逸出，使土料重新排列，经时效压密达到固结，从而提高地基承载力，降低其压缩性的一种有效的地基加固方法，使表面形成一层较为均匀的硬层来承受上部载荷。

现有强夯法对软路基进行处理过程，在施工过程中，根据对路基表面夯实的效果对夯锤以及铺设材质进行调整，施工效率底且夯实效果不佳。

发明内容

本发明的目的在于提供一种软路基强夯施工方法，能够高效良好的对软路基进行强夯处理。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：一种软路基强夯施工方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤S1：对施工的软路基进行土质采样，对采样土质进行土质分析；

步骤S2：根据采样土质的分析报告对施工的软路基进行力学分析，生成区域地质力学报告；

步骤S3：根据区域地质力学报告选择路基铺设材料以及夯锤的质量梯度；

步骤S4：按照质量由大至小的夯锤依次对路基进行夯实，直至目标值。

通过采用上述技术方案，通过对施工的软路基进行土质采样，对采样土质进行土质分析，根据当前当前区域的地质力学情况，针对性选择相应的路基铺设材料以及夯锤的质量梯度，从而能够使施工方案更加匹配当前的地质路段，并且在夯实施工过程，按照质量由大至小的夯锤依次对路基进行夯实，进而能够对路基地面的夯实控制更加精确，使用软路基地段的夯实更加可控，夯实效果更佳。

本发明进一步设置为：在步骤S1中，根据路基设计承力要求，确定土质采样深度，路基地段深度方向进行梯度采样。

通过采用上述技术方案，根据路基设计承力要求的差异，对路基地段深度方向进行梯度采样，对于承力设置要求高的路基，其土质采样深度更深，深度方向的采样点更多，从而对当前施工路基区域的地质力学分析更加精确。

本发明进一步设置为：根据步骤S2中的地质力学报告，按照地质力学性质以及面积大小对施工路段进行区域网格划分，对各个力学单元网格元依次采用夯锤夯实。

通过采用上述技术方案，在施工过程中，根据地质力学报告，按照地质力学性质以及面积大小对施工路段进行区域网格划分，从而能够根据各个力学单元网格土质力学性能的材质，采用不同铺设填充材料以及不同质量梯度的夯锤，进而能够对路基区域起到更好的夯实效果。

定位本发明进一步设置为：根据力学单元网格分布，从边缘夯向中央分段强夯。

通过采用上述技术方案，夯应分段进行，顺序是从边缘夯向中央，从而能够有效减少侧向压力对附近地区的影响。

本发明进一步设置为：在步骤S4中，在力学单元网格的四角设置分别设置经纬仪，对夯实位置进行多点监测采集。

通过采用上述技术方案，通过在力学单元网格的四角设置分别设置经纬仪，对夯实位置进行多点监测采集，进而能够方便准确的对当前夯实区域路基的夯实情况进行采集，进而精确的进行夯实施工控制。

本发明进一步设置为：通过计算机绘制路基施工地图，对施工路基的力学单元网格进行坐标设置，对完成夯实施工的力学单元网格进行区分标记。

通过采用上述技术方案，绘制路基施工地图，对施工路基的力学单元网格进行坐标设置，对完成夯实施工的力学单元网格进行区分标记，进而能够方便快捷的对完成夯实的路基区域进行标记区分，进而方便工作人员进行施工。

本发明进一步设置为：在步骤S4中采用吊车对夯锤进行起吊，吊车的吊臂在沿竖直方向固定有若干个水平的限位板，限位板上固定有轴向竖直的限位柱，限位柱的端面上设置有竖直贯穿限位柱的限位孔，吊车的吊绳从限位孔中穿过。

通过采用上述技术方案，吊车的吊绳从限为孔中穿过，进而通过多个限板上限位柱与吊绳的限位作用保证夯锤在竖直方向进行运动，从而对路基起到更好的夯实效果。

本发明进一步设置为：最下方的限位板的底面上固定有竖直朝下的加速度传感器，吊车的吊绳上固定有检测块。

通过采用上述技术方案，通过加速度传感器对对吊车吊绳上的检测块的加速度变化进行检测，进而对吊绳的状态进行判断，从而当吊绳出现异常，及时停止对路基的夯实，对吊绳进行及时检修。

综上所述，本发明的有益技术效果为：

1.通过对施工的软路基进行土质采样，对采样土质进行土质分析，根据当前区域的地质力学情况，针对性选择相应的路基铺设材料以及夯锤的质量梯度，从而能够使施工方案更加匹配当前的地质路段，并且在夯实施工过程，按照质量由大至小的夯锤依次对路基进行夯实，进而能够对路基地面的夯实控制更加精确，使用软路基地段的夯实更加可控，夯实效果更佳；

2.在施工过程中，根据地质力学报告，按照地质力学性质以及面积大小对施工路段进行区域网格划分，从而能够根据各个力学单元网格土质力学性能的材质，采用不同铺设填充材料以及不同质量梯度的夯锤，进而能够对路基区域起到更好的夯实效果；

3.通过加速度传感器对对吊车吊绳上的检测块的加速度变化进行检测，进而对吊绳的状态进行判断，从而当吊绳出现异常，及时停止对路基的夯实，对吊绳进行及时检修。

附图说明

图1为软路基强夯施工方法中采用吊装设备的结构示意图；

图2为加速度传感器和限位柱在限位板上的位置示意图；

图3为软路基强夯施工方法的流程简图；

图4为夯实的施工次序图；

图5为经纬仪位置布置示意图。

图中，1、限位板；2、限位柱；21、限位孔；3、加速度传感器；4、检测块；5、力学单元网格；6、经纬仪。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

强夯法是起重机械吊起重8至30t的夯锤，从6至30m的高处自由落下，给地基以强大能量的夯击，迫使土体颗粒重新排列，排除孔隙中的气体和水，从而提高地基土的强度，降低其压缩性。该法主要适用于加固碎石土、碎土、粘性土、黄土、高填土及杂填土等地基。强夯法所产生的瞬时沉降为400至500mm，地基压缩性可降低2到10倍，地基承载力可提高2到5倍，造价比桩基约低24％至50％。

本实例中采用吊车作为起吊设备，对夯锤进行吊装，进而通过夯锤的下落对地基进行夯实施工。参照图1和图2，吊车的吊臂在沿竖直方向固定有若干个水平的限位板1，限位板1上固定有轴向竖直的限位柱2，限位柱2的端面上设置有竖直贯穿限位柱2的限位孔21，吊车的吊绳从限位孔21中穿过。吊绳穿过的限位孔21同轴设置。通过各个限位板1上的限位柱2对吊绳的限位作用，从而使吊绳保持在竖直状态，进而使夯锤能够在时竖直方向上进行下落，进而能够对路基地面起到更好的夯实效果。

参照图1和图2，最下方的限位板1的底面上固定有竖直朝下的加速度传感器3，吊车的吊绳上固定有检测块4，在使用吊车对路基地面进行夯实的过程中，通过加速度传感器3对检测块4的加速度变化状态进行检测。在正常情况下，夯锤下落时，为自由落体运动，其向下的加速度为g,夯锤在提升过程中，在吊车的作用下做均速直线运动，其加速度为0。当吊绳的状态发生变化时，则检测块4的加速度会发生变化。通过加速度传感器3对检测块4的加速度进行检测，进而在检测块4的加速度出现异常时，及时停止夯实施工，对吊绳进行检测，从而提高了生产施工的安全性。

通常根据要求加固土层的深度（即影响深度）H（m）按下列经验公式选定强夯法所用的锤重Q（t）和落距h（m）。H≌KQh（2－5）。式中K为经验系数，一般取0.5至0.8。重一般用8、10、12、16、25t，落距一般不小于6m，通常采用8、9.5、10、13、18、20、25m等。夯锤可用钢或钢板为外壳内部填筑混凝土制成。锤底尺寸取决于土层，对于砂质土或碎石类土，锤底面积宜为3～4m2；对于粘性土或淤泥质土等软弱粘性土，不宜小于6m2。

一种软路基强夯施工方法，参照图3，包括以下步骤：

步骤S1：对施工的软路基进行土质采样，对采样土质进行土质分析。在进行土质采样时。根据路基设计承力要求，确定土质采样深度，路基地段深度方向进行梯度采样。对于承力设置要求高的路基，其土质采样深度更深，深度方向的采样点更多，从而对当前施工路基区域的地质力学分析更加精确。

步骤S2：根据采样土质的成分、采样土质的区域分布以及采用土质的深度分布，采用计算机地质CAE 软件对软路基进行力学分析，生成区域地质力学报告。根据地质力学报告，按照地质力学性质以及面积大小对施工路段进行区域网格划分，对各个力学单元网格5元依次采用夯锤夯实。通过计算机绘制路基施工地图，对施工路基的力学单元网格5进行坐标设置，对完成夯实施工的力学单元网格5进行区分标记。

步骤S3：根据区域地质力学报告选择路基铺设材料以及夯锤的质量梯度。锤底尺寸取决于土层，锤底尺寸取决于土层，对于砂质土或碎石类土，锤底面积宜为3～4m²；对于粘性土或淤泥质土等软弱粘性土，不宜小于6m²。根据各个力学单元网格5的土质的软质程度，在夯实过程中选择适应其软硬程度的铺设材料。对于不同软性程度的力学单元网格5区域选择不同的夯锤梯度对其进行夯实施工，从而更加精准的进行夯实操作。

步骤S4：参照图4和图5，在对路基进行夯实的施工过程，按照质量由大至小的夯锤依次对路基进行夯实。先使用质量较大的夯锤对陆地地面及夯实，快速对路基地面的结构进行破坏重建，在夯实区域的附近开设排水渠，将夯实过程中的产生的地表挤压水流排出当前区域。在夯实过程中，不断往夯实区域添加石块粉煤灰等材料，进而对改变改区域的地表力学结构。随着夯实的进行，逐渐改用质量较小的夯锤，从而使用夯实施工更加精准。在施工过程，根据力学单元网格5分布，从边缘夯向中央分段强夯。分段强夯，能够有效减少侧向压力对附近地区的影响，施工效果更佳。在力学单元网格5的四角设置分别设置经纬仪6，对夯实位置进行多点监测采集，从而实时对夯实进程进行监测控制。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种软路基强夯施工方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤S1：对施工的软路基进行土质采样，对采样土质进行土质分析；

步骤S2：根据采样土质的分析报告对施工的软路基进行力学分析，生成区域地质力学报告；

步骤S3：根据区域地质力学报告选择路基铺设材料以及夯锤的质量梯度；

步骤S4：按照质量由大至小的夯锤依次对路基进行夯实，直至目标值。

2.根据权利要求1所述的一种软路基强夯施工方法，其特征在于：在步骤S1中，根据路基设计承力要求，确定土质采样深度，路基地段深度方向进行梯度采样。

3.根据权利要求1所述的一种软路基强夯施工方法，其特征在于：根据步骤S2中的地质力学报告，按照地质力学性质以及面积大小对施工路段进行区域网格划分，对各个力学单元网格(5)元依次采用夯锤夯实。

4.根据权利要求3所述的一种软路基强夯施工方法，其特征在于：根据力学单元网格(5)分布，从边缘夯向中央分段强夯。

5.根据权利要求3所述的一种软路基强夯施工方法，其特征在于：在步骤S4中，在力学单元网格(5)的四角设置分别设置经纬仪，对夯实位置进行多点监测采集。

6.根据权利要求5所述的一种软路基强夯施工方法，其特征在于：通过计算机绘制路基施工地图，对施工路基的力学单元网格(5)进行坐标设置，对完成夯实施工的力学单元网格(5)进行区分标记。

7.根据权利要求5所述的一种软路基强夯施工方法，其特征在于：在步骤S4中采用吊车对夯锤进行起吊，吊车的吊臂在沿竖直方向固定有若干个水平的限位板(1)，限位板(1)上固定有轴向竖直的限位柱(2)，限位柱(2)的端面上设置有竖直贯穿限位柱(2)的限位孔(21)，吊车的吊绳从限位孔(21)中穿过。

8.根据权利要求7所述的一种软路基强夯施工方法，其特征在于：最下方的限位板(1)的底面上固定有竖直朝下的加速度传感器(3)，吊车的吊绳上固定有检测块(4)。