荷兰动力触探在路基清淤施工中的应用

荷兰动力触探在路基清淤施工中的应用 1 2黄汉平, 蒋功雪 ( )1 . 湖南省潭邵高速公路建设开发有限公司 , 湖南 湘潭 411202 ; 2 . 湖南省临长高速公路管理处 , 湖南 长沙 410001 摘 要 : 针对现行路基 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 对路基清淤强度没有明确 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 及适用的 检测 工程第三方检测合同工程防雷检测合同植筋拉拔检测方案传感器技术课后答案检测机构通用要求培训 方法的前提下 , 提出了用荷兰动力触探仪来测试路基基底的抗剪强度 , 并介绍了荷兰动力触探仪的结构 、使 提出了路基清淤的强度标准推荐值及路基清淤深 用方法 、成果整理及成果应用等一套技术 , 度的确定方法 。 关键词 : 路基 ; 清淤 ; 荷兰动力触探 Ξ 文献标识码 : B中图分类号 : U 416 . 06 样 ,且动力触探本身又分轻 、中 、重型三类 ,在这众多 1 问题的提出 的触探仪中 ,选择哪一种类型和规格的仪器 ,直接影 路基清淤施工 ,现行规范没有明确的强度标准 响到检测的适用性 、快速性和标准性 。作为路基基 和检测方法 ,仅要求路基施工前 ,必须将淤泥 、杂土 、 底强度的要求往往要比构造物基坑强度要求低 ,故松土等清理干净 ,并整平碾压 , 压实度达到 85 %以 采用轻型动力触探完全能满足路基基底强度检测的 上的规定 。软基规范对软土划分仅以外观 、天然含 要求 。国产轻型动力触探器直径为 40 mm ,锥角为 水量和孔隙比三个条件间接地进行判断 ,缺乏具体 的路基基底强度指标 ,没有提供基底强度快速检测 60?,触探深度一般不超过 4 m , 而荷兰动力触探器方法 ,缺乏严密的科学性 、快捷性和可操作性 ,导致 直径为 25 . 2 mm , 锥角为 90,? 触探深度可达 10 m 对基底清淤的程度掌握不一 ,一些清淤不彻底的路 以上 。显然 ,与国内触探仪相比 ,荷兰动力锥具有阻 段出现了路基纵向开裂 、下沉 、坡脚隆起等病害 。显 力小 、工作量少 、速度快 、触探深度大等优点 。 然 ,现行规范对路基基底的一些要求还不很全面 ,存 由于桥涵构造物基坑强度检验一般均是待基坑 在着一定的局限性 。因此 ,寻求一种能直接 、快速检 验基底强度的检测方法和基底强度的标准对于确保 开挖后进行 ,而路基基底强度一般是软土未清除之 路基施工质量有着非常重要的现实意义 。 前检验 ,以便确定清淤的深度 ,路基基底强度检测要 求贯入的深度随软土的深度而变 ,软土越厚 ,要求的 贯入总深度也就越大 。因此 ,结合国产与荷兰动力 触探仪的特点和桥涵基坑强度与路基基底强度的特 2 荷兰动力触探法的可行性 点 ,不难得出 :国产动力触探仪适合桥涵基坑检测 , 参照国内外一些规范不难发现 ,大部分国家和 而荷兰动力触探仪适合路基基底强度的检则 。国内的其他行业均采用触探法对地基承载力进行检 3 荷兰动力触探法简介 验 ,直观法和土工试验法仅在特殊情况下采用 ,我国 由于国内对荷兰动力触探仪的使用没有作过专 桥规也主要采用触探来检验基坑的强度 ,这就为采 门的介绍 ,一些公路建设单位想采用此法 ,却苦于不 用触探法来检测路基基底强度提供可能 。 知仪器的规格 、使用方法 、成果整理和成果应用的整 触探法分为动力触探和静力触探 ,而动力触探 套技术 ,为便于推广应用 ,有必要对此法进行介绍 。 较静力触探具有仪器简便 、数据直接 、检测速度快等 3 . 1 仪器规格简介 优点 ,故桥涵基坑强度检测一般采用动力触探 , 据 荷兰动力触探仪主要由圆锥头 、触探杆 、穿心锤 此 ,路基基底也应以采用动力触探为宜 ,且适合路基 三部分组成 。其构造详图见图 1 所示 ,仪器规格参 基底强度检测要求直接 、快速的原则 。 数见表 1 。 动力触探法仪器规格五花八门 ,国内外均不一 表 1 荷兰动力触探仪参数表 度 C值来表示 ,它们是一一对应关系 。 C值的计 u u 触探 落锤质 落锤距 触探杆 算步骤如下 :探头规格 触探指标 类型 量/ kg 离/ cm 外径/ mm ) 1按荷兰公式计算动阻力破裂强度 R 。d 锥角 90截? 10 . 35 每贯入 20 20 轻型 50 ?2 22 cm 的锤击数 ?0 . 2 面积 5 cmM h R = ×1/ Ad ( N N / 20 锥底直径10 10 ( ) 20/ N T+ M i 25 . 2 mm ) cm 3 式中 : R ———动阻力破裂强度 ,kg/ cm; d M ———锤重 ,kg ; h ———降落高度 ,cm ; N ———锤击次数 ; ( ) T ———静重 限位器 、导杆 、探头 、加长杆重, i kg ; 2 A ———探头截面积 ,cm。 ) τ2抗剪强度 = C与作用滑动面上的法向 man u 应力没有关系 。 τσθτ = C + X tan,简化为 = Cman man u ) 3计算 C值的方法 。 u ?软土和极软土 : C= 0 . 02 R ;u d ?较密实的粘土 : C= 0 . 03 R ;u d 图 1 荷兰轻型触探仪示意图 () ?砂土 密实的砂土: C= 0 . 026 7 R 。u d 3 . 2 使用方法 3 . 4 制定工程表格备查 荷兰动力触探是以 10 . 35 kg 重的锤将截面积 作为承包人或监理工程师在实际应用荷兰动力 2 A = 5 cm的探头打入土层 ,下降高度为 h = 50 cm , 触探检测基底软土强度和判别清淤软土深度时 ,都 随探头贯入而接加长杆伸入 1 m ,记录每贯入 20 cm 要通过复杂计算 ,而且成果出具速度较慢 ,为此 ,只 土层的锤击数 。 要触探仪各项参数均满足表 1 要求 ,则仪器的各参 具体操作如下 : 数都是常数 ,故可经过计算进行简化 ,制定一系列工 ) 1首先对提供的仪器按其参数进行严格标定 , 程表格 ,以快速指导生产 。限位器下杆件数与 R 、d 超出参数表上规定的允许偏差的仪器不能使用 ,以 C、N 的线性关系见表 2 。u 减少试验的系统误差 。 表 2 限位器下杆件数对应的 R 、C 与 N 的线性系数表 d u ) 2荷兰动力触探法采用对土层进行连续触探 R 与 N C 与 N 限位器下杆件数 的方式 ,使穿心锤自由落下将触探杆竖直打入土层 d u ( ) 每根杆长 1 m 的线性系数 X 的线性系数 Y 中 ,记录每打入土层 20 cm 的锤击数 N 。 10 1 2 . 865 0 . 057 ) 3具体操作时 ,应严格控制落锤的高度和锤击 2 2 . 525 0 . 050 方法 ;严格控制触探孔的垂直度 ,探杆的最大偏斜度 3 2 . 256 0 . 045 4 2 . 040 0 . 040 不应超过 2 % 。 5 1 . 861 0 . 037 ) 4触探试验一经开始 ,就应连续进行 ,不宜间 6 1 . 711 0 . 034 断 ,锤击速率一般为 15,30 击/ min 。 7 1 . 583 0 . 032 ) 5锤击过程中应防止锤击偏心 ,探杆歪斜和探 8 1 . 473 0 . 029 杆侧向晃动 。每贯入 1 m 应将探杆转动约 1 圈半 , 9 1 . 378 0 . 028 使探杆能保持垂直贯入 ,并减少探杆的侧阻力 。 10 1 . 294 0 . 026 注 : R = X N? , C = Y N? , C = 0 . 02 R , R 、C 的 单 位 均 为 ) 6当锤击数达到 100 击/ 20 cm 或锤在限位器 d u u d d u 2 kg/ cm。() 上跳起 弹回时 ,试验应停止 。 3 . 3 成果整理 4 路基清淤强度标准 荷兰动 力 触 探 法 成 果 整 理 既 可 按 N / 20 cm10 C值与土层密实的相关关系 u 4 . 1 进行表示 ,又可通过 N / 20 cm 计算相应的抗剪强 C 值实际上是反映土层不排水抗剪强度 ,是土 层强度指标的一个具体反映 ,通过 C值的数据 ,可 深度的依据 ,采用荷兰动力触探仪检测 ,是以抗剪强 u 度 C值来表示 , C值取值多少 , 才能满足工程要 u u 以判断土层密实的基本情况 ,参照荷兰经验 , C值 u 求 ,应依据公路的等级 、填土高度 、土质类别 、安全系 与之相应的土层密实情况见表 3 。 数及经济性等因素综合考虑 。在一些公路修建实践 表 3 C值与土层密实情况对照表u 中 ,很多采用了软土指标的界定值 C= 0 . 28 作为 u - 2清淤的标准 ,但实际清淤数量均超过原定深度 ,局部 )土层密实情况 ( C 值/ kgc?m u 清除不彻底而出现质量隐患 ,且清淤后的基底太软 < 0 . 125 很软 而无法压实 ,难以达到基底压实度 85 %的要求 , 因 0 . 125,0 . 25 软 中等密 0 . 25,0 . 5 实 密实 此软土判断标准不能作为基底强度的标谁 ,实际上 坚实或很坚实 0 . 5,0 . 75 基底的强度要求应至少落在中等密实的土层中 ,基 > 0 . 75 底压实才可达到 85 %的压实度 ,路基才能安全 。参 照湖北高速公路采用国产轻型动力锥检测 ,承载力4 . 2 荷兰动力锥与国产动力锥对比试验 100 k Pa 的标准来控制清淤标准 , 实践证明是可行 经在同一地点用荷兰动力锥与国产动力锥进行 的 ,经荷兰锥与国产轻型动力锥对比试验可知 ,采用 一系列对比试验 ,其试验结果见表 4 。 对应国产动力锥承载力 100 k Pa 时荷兰动力锥为每 表 4 荷兰动力锥与国产动力锥对比试验表 20 cm 8 锤击数 ,相当于抗剪强度 C= 0 . 45 ,对于高 u ( ( ))荷兰动力锥 一层/ 20cm 国产轻型动力锥 一层/ 30 cm - 2路堤和低路堤 ,基底强度要求更高 ,推荐的基底强度 )( 锤击数 C 值/ kgc?m 锤击数 承载力/ k Pa u 标准见表 5 。 5 0 . 28 9 52 6 0 . 34 11 68 表 5 荷兰动力触探锥路基基底强度标准推荐值 7 0 . 39 13 84 - 2)( 荷兰动力触探 C 值/ kgc?m 8 0 . 45 15 100 u 堤类别 填土高度 h/ m 高速 、一级公路 一般公路 9 0 . 50 17 116 低路堤 < 0 . 8 0 . 62 0 . 56 10 0 . 56 19 132 一般路堤 0 . 45 0 . 39 0 . 8,8 11 0 . 62 21 148 高路堤 0 . 56 0 . 45 > 8 12 0 . 67 23 164 13 0 . 73 26 188 5 路基清淤深度的确定 14 0 . 78 27 196 5 . 1 荷兰动力触探测试条件 15 0 . 84 29 212 由于基底承载力是随着土的含水量的变化而变 16 0 . 90 31 228 化 ,承载力检验必须在测试条件相同的情况下才有 注 :国产轻型动力触探对一般粘性土和人工填土 ,桥规采用 Y = 8 X ( ) - 20 公式计算 , Y 为承载力 k Pa, X 为每打入土层 30 cm 的锤 可比性 。因此使用荷兰动力触探仪必须规定严格的 击数 , C 值是按荷兰公式计算而得 。 u 测试条件 : ?在检测之前 ,必须对检测路段进行开沟 根据表 4 的 4 组试验数据进行回归分析 ,得出 排水 ,参考的开沟排水的做法是 :按纵横向间距小于 两个相关关系式 : 15 m ,上口宽 0 . 6 m ,底宽 0 . 3 m ,深 0 . 6 m 的标准 ) 1抗剪强度与承载力的关系式 :开挖网格排水沟 ,红线两边的纵向排水沟应比网格 Y = 2 . 887 X - 28 . 8 排水沟更深 ; ?应在开沟排水后的第三个晴天进行 式中 : Y 为 承 载 力 , k Pa ; X 为 C值 , 相 关 系 数u 测试 ; ?必须严格按荷兰动力触探仪的操作和成果 r = 0 . 999 2满足工程精度要求 。整理方法进行 ; ?必须使用表 1 所示规格的荷兰动 ( ) 2荷兰动力触探的锤击数与承载力的关系 在 力触探仪 。 ) 水田中试验: 5 . 2 基底清淤深度的确定 Y = 16 . 1 X - 28 . 8 根据荷兰动力触探试验 ,当某一层位的抗剪强 ( 式中 : Y 为承载力 , k Pa ; X 为锤 击 数 每 20 cm 一 度 C值达到了表 5 所列 C值标准时 ,则从原地面 u u ) 层,相关系数 r = 0 . 999 3 满足工程精度要求 。 到该土层底面的距离就是路基基底清淤的深度 。由 4 . 3 路基基底强度标准于抗剪强度 C值是通过贯入土层 20 cm 的锤击数 u 路基基底强度标准的确定是路基清淤 、清杂土计算而得 ,故工程实际应用时 ,可直接采用每贯入土 层 20 cm 的锤数来确定清淤的强度标准 ,见表 6 。 6 应用效果 表 6 按触探锤数直接判断清淤强度标准表 ( )判别标准 N 击数 每 20 cm 采用荷兰动力触探测试路基基底强度和控制清 10 限位器 淤深度在临长高速公路全线应用 ,取得的成效有 : 高速 、一般公路 一般公路 下杆数 ) 1有明确的标准可依 ,尺度一致 ;低路堤 一般路堤 高路堤 低路堤 一般路堤 高路堤 ) 2标准合理 ,经荷兰动力触探检测确认清淤深 1 11 8 10 10 7 8 度后 ,开挖的基底强度标准与有经验的工程师判断 2 12 9 11 11 8 9 一致 ; 3 14 10 12 12 9 10 ) 3路基经过三个雨季考验 ,没有一处出现路基4 15 11 14 14 10 11 下沉 、纵向开裂和坡脚隆起等路基病害 ,对路基 2865 17 12 15 15 11 12 个测点沉降观测 ,共测数据 1 万多个 ,沉降速率降到6 18 13 16 16 12 13 2 mm/ 月 , 远 远 小 于 高 速 公 路 路 基 沉 降 速 率7 19 14 18 18 12 14 5 mm/ 月以下的标准 ;8 21 15 19 19 13 15 ) 4经路基精加工弯沉检测 ,其代表弯沉均小于9 22 16 20 20 14 16 () 150 0 . 01 mm。10 24 17 22 22 15 17 ( )当贯入累计深度 h 对应击数 N 击次/ 20 cm 10 参考文献 : 大于或等于表 6 规定的标准时 ,则该贯入累计深度1 J TJ 059 Ο95 ,公路路基路面现场测试规程S . h 即为路基清淤深度 。 ()) 上接第 5 页 5加强隧道监控量测 ,加强不良和特殊地段隧 差 ,爆破作业面多 , 施工车辆 、机械多 , 安全问题突 道施工管理 ,加强隧道施工风水电作业及通风防尘 出 ,应将安全生产与工程质量 、施工进度 、投资控制 管理 ,确保隧道安全施工 。 ) 放在同等重要位置 ,牢固树立“安全第一 、预防为主” 6危险路段应设置车辆慢行标志 ,便道 、新修 的思想 ,认真贯彻落实“管生产必须管安全”、“谁主 高速公路与老路交叉处 ,应做好交通安全保障工作 。 ) 管 、谁负责”“、项目经理是安全生产第一责任人”的 7认真贯彻“三个代表”,做好职工 、民工的劳 安全生产原则 ,主要措施有 : 动保护工作 ,认真贯彻国家有关职工劳动保护方针 、 ) 政策 ,对不同工作人员按国家规定及时发放劳动保 1业主与施工单位签订安全生产责任书 ,要求 施工单位健全安全机构 ,配备专职安全人员 ,分别对 护用品 。 爆破作业 、现场用电 、施工现场 、施工机械 、车辆运 随着党中央 、国务院“西部大开发战略”的实施 , 输 、危险品仓库管理等方面作出全面严格的安全管 我省高速公路正在向西部延伸 ,向高山峻岭挺进 ,广 理规定 。 大建设者要以求实创新的精神和科学的态度 ,严格 ) 2在全体建设者中广泛进行宣传 ,加强遵章守执行各项 管理制度 档案管理制度下载食品安全管理制度下载三类维修管理制度下载财务管理制度免费下载安全设施管理制度下载 和工程技术标准 、施工工艺和规 纪的教育 ,严防出现纪律松弛 、管理不严 、有章不循 范 ,积极采用新技术 、新工艺和新材料 ,对整个项目 的状况 。 建设过程实施科学而规范的管理 ,在山区复杂的地 ) 3加强对易燃易爆物品的管理 ,这些产品设有 形地貌 、地质水文条件下解决好高速公路的 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 、施 台帐 ,发放回收有专人负责 。 工 、建设管理问题 ,使之既达到高速公路标准 ,确保 ) 工程质量 ,又能有效控制进度 、投资 。 4加强爆破作业的安全操作管理 , 爆破的时 间 、岗哨信号 、人员 、车辆 、机械的避让距离都应按规 参考文献 : 定执行 ;特种作业人员 、爆破人员均应培训 ,持证上 1 J TJ 011 Ο94 ,公路路线设计规范S . 岗 。 file:///D|/新建 Microsoft Word 文档.txt df机及ov及ojxlkvjlkxcmvkmxclkjlk;jsdfljklem,.xmv/.,mzxlkjvolfdjiojvkldf file:///D|/新建 Microsoft Word 文档.txt2012/8/2 16:09:56