強(qiáng)夯和沖擊碾壓技術(shù)與應(yīng)用比較
關(guān)鍵詞：強(qiáng)夯，沖擊，比較
強(qiáng)夯和沖擊碾壓是兩種新型的地基加固方式，這兩種施工工藝無論在壓實(shí)度和影響深度都大于普通光輪壓路機(jī)和振動(dòng)壓路機(jī)，因此目前被廣泛應(yīng)用于地基深加固和高填方路基的施工中。但是由于兩者的應(yīng)用范圍并不完全相同，現(xiàn)將這種施工工藝的技術(shù)和應(yīng)用情況進(jìn)行分析比較，以便對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的施工方案選擇進(jìn)行指導(dǎo)。
一、施工原理：
1、強(qiáng)夯：
強(qiáng)夯是指利用起重設(shè)備將夯錘起吊到一定高度，而后利用自動(dòng)脫鉤釋放重錘使其自由落下，其動(dòng)能對(duì)地基土施加很大的沖擊能，在地基土中形成沖擊波和動(dòng)應(yīng)力，提高地基的強(qiáng)度。
強(qiáng)夯一般采用先點(diǎn)夯后滿夯的方法，地基土經(jīng)點(diǎn)夯后，承載力提高，最后采用小夯擊能滿夯，使整個(gè)場(chǎng)地淺表層又得到加固。
強(qiáng)夯可以使土體結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化，地基土重新固結(jié)，降低土的壓縮性，改善其抗液化能力，消除濕陷性等，從而提高土層的均勻程度，減少將來可能出現(xiàn)的差異沉降。強(qiáng)夯的影響深度通常在4米以上，隨著夯擊能增大，有效處理深度增加，最大可達(dá)10米左右。
2、沖擊碾壓：
沖擊碾壓是利用沖擊壓路機(jī)多邊形凸輪向前滾動(dòng)，重心高度交替變化，在地基頂面進(jìn)行沖擊碾壓的連續(xù)作業(yè)，從而對(duì)地基產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊力。隨著沖擊碾壓遍數(shù)的增加，由上至下碾壓而增加密實(shí)度，形成一定厚度的沖碾均勻加固層，使地基土得以壓實(shí)，從而使路基的綜合強(qiáng)度與穩(wěn)定性得到全面提高。
沖擊碾壓兼具沖擊和碾壓兩種作用，因此具有強(qiáng)夯和振擊的雙重效果。同強(qiáng)夯相比，沖擊碾壓雖然加固深度較小，但沖擊能較小，不易破壞土體結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)沖擊，施工工效比強(qiáng)夯高數(shù)倍。
二、施工方法和施工步驟
�。ㄒ唬⿵�(qiáng)夯
1、強(qiáng)夯施工方法
強(qiáng)夯施工時(shí)一般先進(jìn)行高能級(jí)點(diǎn)夯，點(diǎn)夯完成后，再進(jìn)行低能級(jí)的滿夯。強(qiáng)夯的能級(jí)是夯錘重量與夯錘落下高度的乘積。工程中常用的點(diǎn)夯能級(jí)為1000KNm-5000KNm之間，常用的滿夯能級(jí)為500-1000KNm。
點(diǎn)夯分連續(xù)點(diǎn)夯和間隔點(diǎn)夯，連續(xù)點(diǎn)夯是按照設(shè)計(jì)圖紙的夯點(diǎn)布置圖逐一進(jìn)行點(diǎn)夯，間隔點(diǎn)夯是分兩遍進(jìn)行隔點(diǎn)點(diǎn)夯。夯點(diǎn)的布置形狀有三角形、梅花形、正方形等，單點(diǎn)夯擊次數(shù)通常根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定，且必須保證最后兩擊的夯沉量不大于設(shè)計(jì)要求，一般要求為5cm。點(diǎn)夯完成后再進(jìn)行滿夯，滿夯必須保證夯點(diǎn)之間的搭接不小于1/4夯錘，以保證基礎(chǔ)表面整體的密實(shí)度。
2、強(qiáng)夯施工步驟：
�、徘謇聿⑵秸┕�(chǎng)地；
⑵標(biāo)出第一遍夯點(diǎn)位置，并測(cè)量場(chǎng)地高程；
⑶起重機(jī)就位，使夯錘對(duì)準(zhǔn)夯點(diǎn)位置；
⑷測(cè)量夯前錘頂高程；
⑸將夯錘起吊到預(yù)定高度，待夯錘脫鉤自由下落后，放下吊鉤，測(cè)量錘頂高程；
⑹按設(shè)計(jì)規(guī)定的夯擊次數(shù)及控制標(biāo)準(zhǔn)，完成一個(gè)夯點(diǎn)的夯擊，檢查每個(gè)夯點(diǎn)的夯擊次數(shù)和夯沉量。
重復(fù)步驟⑶至⑹，完成第一遍全部夯點(diǎn)的夯擊；
⑺用推土機(jī)將夯坑填平，并測(cè)量場(chǎng)地高程；
⑻在規(guī)定的時(shí)間間隔后，按上述步驟逐次完成全部夯擊遍數(shù)，最后用低能量滿夯，將場(chǎng)地表層松土夯實(shí)，并測(cè)量夯后場(chǎng)地高程。
�。ǘ_擊碾壓
1、沖擊碾壓施工方法：
沖擊碾壓與振動(dòng)碾壓的施工方法基本相同，一般與振動(dòng)壓路機(jī)配合使用，沖擊碾壓的影響深度一般在4米左右，行駛速度在12km/h時(shí)壓實(shí)效果最佳。沖擊壓路機(jī)壓實(shí)力是同噸位靜碾的10倍、壓實(shí)效率是同噸位振動(dòng)壓的3-4倍，影響深度是同噸位振動(dòng)壓的3-4倍。
沖擊碾壓的遍數(shù)具體根據(jù)碾壓沉降量觀測(cè)值來確定，一般為20遍，作業(yè)收斂遍數(shù)最后5遍的沖擊碾壓沉降量通常不大于1cm。在已成型的路基上沖擊碾壓20遍后，相當(dāng)于對(duì)地面產(chǎn)生沖擊力200t－250t，1.5m層厚范圍內(nèi)壓實(shí)度增加3-5個(gè)百分點(diǎn)，密實(shí)度可達(dá)到95%-98%。
2、沖擊碾壓施工步驟
⑴清理并平整施工場(chǎng)地，采用光輪壓路機(jī)靜壓。
�、品謪^(qū)劃線，確定沖擊碾壓行走路線、行走速度和沖擊遍數(shù)。
⑶記錄好碾壓前地面高程，水準(zhǔn)點(diǎn)，中樁位置原始資料。
�、冗M(jìn)行沖擊碾壓作業(yè)。
�、蓧簩�(shí)度檢測(cè)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比以確定沖擊壓實(shí)后的沉降量。
⑹道槽整型，保證高程、平整度、壓實(shí)度等指標(biāo)符合設(shè)計(jì)，用人工配合光輪壓路機(jī)碾壓2～3遍，達(dá)到道槽驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)為止。
三、應(yīng)用范圍比較
1、強(qiáng)夯的應(yīng)用范圍
強(qiáng)夯法加固地基，能代替某些樁基礎(chǔ)而節(jié)省鋼材、木材和水泥，而且速度快、效果好、投資少，是一種經(jīng)濟(jì)、簡便的地基加固方法。因強(qiáng)夯的影響深度在4m以上，強(qiáng)夯還可用來處理溶洞、落水洞等地質(zhì)病害。
強(qiáng)夯法最適宜的施工條件：
�。�1）處理深度一般不超過15m；
�。�2）地下水位距地表面2～3m為宜；
�。�3）夯擊對(duì)象最好為粗顆粒土組成；
�。�4）施工現(xiàn)場(chǎng)距原有建筑物應(yīng)有足夠的安全距離，一般宜大于10m；
�。�5）對(duì)于飽和軟土，地表面應(yīng)鋪一層較厚的礫石、砂士等填料。
強(qiáng)夯法以其經(jīng)濟(jì)易行，效果顯著、設(shè)備簡單，施工便捷，節(jié)省材料，質(zhì)量容易控制，適應(yīng)范圍比較廣泛，施工周期短等優(yōu)點(diǎn)，得到了廣泛應(yīng)用。由于強(qiáng)夯會(huì)對(duì)基礎(chǔ)和周圍土體產(chǎn)生強(qiáng)大的振動(dòng)沖擊作用，故不宜用于建筑物密集的區(qū)域。
2、沖擊碾壓的應(yīng)用范圍
沖擊碾壓采用強(qiáng)大的沖擊力對(duì)土體施加沖擊壓實(shí)功能，可以使土體形成密度很高的板塊，提高了路基強(qiáng)度和承載力，有效降低了路基工后沉降，保證了路基的填筑質(zhì)量。沖擊碾壓還可以直接對(duì)舊路面進(jìn)行沖擊破碎碾壓，使舊路面得到重新利用。經(jīng)沖擊碾壓的路基沉降量在4cm以內(nèi)，密實(shí)度可提高3個(gè)百分點(diǎn)。
沖擊碾壓最適合的施工條件：
1、高填方路基、填挖交界處的增強(qiáng)補(bǔ)壓。
2、濕陷性黃土等特殊土地基加固處理。
3、舊路加寬及舊路改造施工。
4、粘性土、沙礫石和土石混合料填料
