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在公路工程中,强夯施工与注浆技术结合是一种有效的地基处理方法,能够显著提高地基承载力、减少沉降,并增强地基的稳定性。以下是两者结合的常见方法及技术要点:
一、强夯施工与注浆结合的基本原理
强夯的作用:
强夯通过重锤自由下落产生强大的冲击能,使地基土体密实,提高土体的强度和均匀性。
注浆的作用:
注浆通过高压将浆液注入土体,填充土体孔隙,形成固结体,进一步增强地基的承载力和抗渗性。
结合优势:
强夯后土体孔隙率降低,注浆时浆液扩散更均匀,固结效果更好。
注浆可弥补强夯无法处理的深层软弱土层,形成复合地基。
二、结合施工方法
1. 强夯预处理+注浆加固
施工步骤:
强夯预处理:
根据地基土质选择合适的夯击能(如1000-6000kN·m)和夯击遍数(2-3遍)。
夯击后形成硬壳层,改善土体密实度。
注浆加固:
在强夯后的场地上布置注浆孔,孔距一般为1.5-3.0m,孔深根据加固深度确定(如5-20m)。
采用水泥浆或水泥-水玻璃双液浆,注浆压力控制在0.5-2.0MPa。
注浆方式可选择渗透注浆、劈裂注浆或压密注浆,具体根据土质选择。
适用范围:
适用于软弱地基、湿陷性黄土、填方路基等。
2. 分层强夯+分层注浆
施工步骤:
分层强夯:
将地基分层处理,每层厚度一般为3-5m。
每层强夯后,进行质量检测(如标准贯入试验),合格后进行下一层施工。
分层注浆:
在每层强夯后,及时进行注浆加固,形成“强夯-注浆”的循环施工。
适用范围:
适用于深厚软弱地基或需要分段加固的工程。
3. 强夯+袖阀管注浆
施工步骤:
强夯施工:
按设计要求进行强夯,形成硬壳层。
袖阀管注浆:
在强夯后的场地上安装袖阀管,通过管内注浆,浆液可分层注入不同深度的土体。
袖阀管注浆可控制注浆量和压力,避免浆液外溢。
适用范围:
适用于对注浆精度要求较高的工程,如桥梁基础、隧道洞口等。
三、技术要点
强夯参数选择:
夯击能:根据土质和加固深度选择,如砂土用1000-3000kN·m,黏性土用2000-6000kN·m。
夯击遍数:一般2-3遍,Z后一遍用低能量夯击。
夯点间距:一般为5-9m,可根据土质调整。
注浆参数控制:
浆液配比:水泥浆水灰比一般为0.5-1.0,双液浆需控制水玻璃掺量(3%-5%)。
注浆压力:根据土质和孔深调整,避免压力过大导致地面抬升。
注浆速率:一般为10-20L/min,需根据土体渗透性调整。
质量检测:
强夯后:进行标准贯入试验(SPT)或静力触探试验(CPT),检测土体密实度。
注浆后:钻孔取芯观察浆液扩散范围,进行无侧限抗压强度试验。
四、应用案例
湿陷性黄土地基处理:
强夯消除黄土湿陷性,注浆进一步提高地基强度,防止不均匀沉降。
填方路基加固:
强夯使填土密实,注浆填充填土孔隙,形成复合地基,减少工后沉降。
桥梁基础加固:
强夯处理桥台背后软弱土层,注浆增强地基承载力,确保桥梁稳定性。
五、注意事项
施工顺序:
先强夯后注浆,避免注浆影响强夯效果。
环境保护:
注浆废浆需妥善处理,避免污染环境。
安全措施:
强夯时需设置警戒区域,注浆时需防止高压浆液伤人。
六、总结
强夯与注浆结合的地基处理方法,能够充分发挥两者的优势,提高地基的承载力和稳定性。在公路工程中,应根据具体地质条件和工程要求,合理选择施工方法和参数,确保加固效果。