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強夯置換碎石樁是在夯坑內回填碎石，采用巨大的夯擊能量將塊石夯穿被加固土層并使塊石沉底形成樁體，最終形成由碎石樁、樁間土及碎石墊層組成的復合地基。由于樁體的加筋作用，地基中應力向樁體集中，使其分擔了大部分基底傳來(lái)的荷載；同時(shí)樁體的存在也使得土體中由于強夯引起的超孔隙水壓力迅速消散，加快土體固結，提高土體抗剪強度。
2、工程應用
某高速公路，沿線(xiàn)地下水位高，上部土層以低液限粉土和低液限粘土為主，下部為粉細紗和中砂，廣泛存在可液化土和軟弱土。為了解決軟弱地基和可液化土的問(wèn)題，經(jīng)多方論證后確定對K37+000～+200軟土地基采用強夯置換碎石樁的方法處治。
3、施工方案
3.1起重設備和夯錘選擇。強夯置換碎石樁設計有效加固深度為3.5～4.0m，夯擊能為2000kNm，落距13.3m。施工根據以上要求選擇起重設備、夯錘及自動(dòng)脫鉤器。起重設備選擇QU2O型履帶吊車(chē)，zL-50型裝載機，夯錘重15t，底面直徑2．0m的平底夯錘及相應的脫鉤器，夯錘設置3個(gè)上下貫通的氣孔，孔徑為250mm，以減少起吊夯錘的吸力，減少夯錘著(zhù)地前的瞬時(shí)氣墊上拉力所造成的能量損失。
3.2夯擊參數。（1）強夯置換碎石樁在施工中處理的范圍應大于路基基礎范圍，一般每邊超出基礎外緣寬度的1/2～2/3，并不小于3m。夯點(diǎn)為正方形網(wǎng)格布設，夯點(diǎn)間距3m×3m。分三遍完成夯點(diǎn)夯擊，每一次夯點(diǎn)間距均為6.0m。最后再以低夯擊能（1000kNm）滿(mǎn)夯一遍，其目的是將表面松動(dòng)的表層土夯實(shí)。9個(gè)夯點(diǎn)分3遍夯完。第一次夯4點(diǎn)；第二次夯1點(diǎn)；第三次夯4點(diǎn)。三次完成9個(gè)夯擊點(diǎn)為3m×3m正方形布置。（2）每遍夯點(diǎn)夯擊次數可通過(guò)現場(chǎng)試夯得到的夯擊次數和夯沉量的關(guān)系曲線(xiàn)來(lái)確定，且應同時(shí)滿(mǎn)足下列要求：①最后一擊的夯沉量一般不大于10cm；②夯坑周?chē)牡孛娌粦l(fā)生過(guò)大的隆起；③不因夯坑過(guò)深而發(fā)生起錘困難；④每擊的夯沉量不應過(guò)小，否則加固效果不明顯。試驗段通過(guò)試夯，確定夯擊能為2000kNm，夯擊9擊，結果表明能夠滿(mǎn)足上述要求，加固效果較好。（3）兩遍夯擊之間的時(shí)間間隔，取決于土中超孔隙水壓力消散時(shí)間。通過(guò)試夯發(fā)現，間歇時(shí)間與施工所采用的夯擊能及工程地質(zhì)條件關(guān)系很大，對于粘性土地基，夯完一遍需間歇4~5周才能進(jìn)行下一遍的夯擊。每遍夯擊的間歇時(shí)間也直接影響到夯擊效果，如果間歇時(shí)間過(guò)短，孔隙水壓力沒(méi)有完全消散，夯擊時(shí)很容易發(fā)生夯坑過(guò)深而起錘困難，最后一擊的沉降量也不易控制，夯擊效果受到影響。
3.3隆起情況。夯擊過(guò)程中，夯點(diǎn)周?chē)恋穆∑鹋c夯擊能、夯擊擊數及距夯點(diǎn)的距離有關(guān)。三次置換完畢后，地面的平均隆起量分別為12.4cm、16.3cm和15.8cm，累計隆起44.5cm。滿(mǎn)夯后平均隆起40.1cm。
3.4質(zhì)量控制。根據設計要求所達到的有效加固深度和影響深度，用最后一擊的夯沉量對夯擊質(zhì)量進(jìn)行控制，一般最后一擊的夯沉量不大于10cm。施工中各夯點(diǎn)的夯擊次數和夯擊效果是否達到要求的控制標準，除滿(mǎn)足最后一擊的沉降量要求外，夯坑周?chē)孛娌粦羞^(guò)大的隆起現象以及不能因夯坑過(guò)深而發(fā)生起錘困難。
3.5施工要點(diǎn)。（1）首先清理平整場(chǎng)地，測量場(chǎng)地標高，鋪設80cm厚碎石墊層，以便于機械行走。測量放線(xiàn)，放樣標出第一遍夯點(diǎn)位置，偏差不大于±5cm。（2）對第一遍夯點(diǎn)進(jìn)行夯擊。在夯前和夯后須測出夯點(diǎn)處和夯點(diǎn)周?chē)牡孛鏄烁?，每夯擊一次測量一次。按規定標準完成一個(gè)夯點(diǎn)夯擊，即移到另一個(gè)夯點(diǎn)進(jìn)行夯擊。（3）夯擊時(shí)將夯錘起吊到預定位置，待夯錘脫鉤自由下落，測量夯錘頂面標高，如果發(fā)現夯錘傾斜，應及時(shí)將夯底整平。（4）第一遍夯點(diǎn)完成，靜止一定時(shí)間后，推平夯坑，測量整平后的地面標高，重新放線(xiàn)定位，進(jìn)行第二次、第三次置換。第三次置換完成后，靜止一定時(shí)間，推平夯坑，測量整平后的地面標高。（5）最后進(jìn)行低能滿(mǎn)夯，夯錘彼此搭接四分之一。
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