摘要:强夯法最终的目标就是夯实基础,而该技术的使用范围非常广泛,特别是针对高速公路的软土路基,采用该方法能够切实提高其承载能力。结合当前的高速公路路基施工案例,分析了强夯法的具体应用过程,包括施工前期准备、强夯施工技术实施和施工主要事项,希望能够提高我国高速公路高填方路基的质量水平。
关键词:公路路基;强夯法;夯实点;路基施工
前言:经济发展带动之下,我国的基础建设速度逐渐加快。而公路作为主要的交通设施,也有了较快的发展,但是目前我国在高速公路建设的过程中路基施工还存在很多的问题。公路建设的过程中,路基是非常重要的一个组成部分,其对于公路的安全性影响也比较大。强夯法是目前高速公路路基最为主要的加固技术,如果在路基施工中使用强夯法能够切实提高路基的压实度和平整性,进而保证公路质量满足使用的要求。
1 强夯地基处理原理及应用
强夯法是利用起吊设备,采用10~40t的重锤,起吊至10~20m的高度,夯锤作自由落体运动,重锤接触地面时的动能转化成冲击波和高应力,将土体颗粒之间的空气压缩出来,孔隙体积缩小,同时冲击波将土体颗粒表面的吸付水转化成自由水,随着环形竖向裂纹散发出来,此时土体强度降低。而当土体间超孔隙水压力消散后,土体颗粒重新固结。使土体强度提高,从而达到提高地基承载力,降低压缩性,消除黄土的湿陷性,改善抗震液化能力,同时提高土层的均匀性,减少工后差异沉降。强夯法也称动力压密法、动力固结法,是一种主动加固地基的施工方法。适用于强夯加固的地基填料有石块,砂性土、粘性土、杂填土、高液限砂土、工业废料及冶金渣,建筑垃圾,湿陷性黄土等土质。对于淤泥及淤泥质土等饱和性粉土,也可采用上履碎石、砂等粗粒料单点多次夯击,随时填料,通过夯击将填料夯入淤泥,以置换出淤泥,由填料形成填粒墩,共同组成复合地基来提高地基承载力,经实践证明也是一种软基处理的好方法。强夯法的局限性是施工时产生较大的振动、噪音大,不宜在城市和距离建筑物过近的地方采用。
2 强夯施工技术实施
2.1 施工准备
(1)强夯在施工前需要将施工现场清理干净,尤其是表层的腐殖土、杂质等等,还要保证不会存在树根等杂物。土层的清理必须要符合相应的规范要求,在清理厚度控制上,要保证厚度满足30cm的要求。(2)进行施工前,要做好土工试验,在试验时假如发现均匀度与标准要求存在差异,要及时的增加测孔的数量,这样才能保证各项试验参数都符合工程的要求。一般情况下,取样分析需要相隔50~100m进行一次。通过土工试验,求出最大的含水量和干密度,这是测量夯实效果的在主要参数。如果在施工中受到了雨淋的影响,为了提高整体的夯实效果,需要将表层的软层土清理干净。(3)强夯施工前,工程技术人员需要详细勘察施工环境以及现场的情况,在施工时要对地下管线埋置情况进行控制,对需要保护的构造物或是管线进行保护。同时,按照施工规范的要求,在操作时当强夯力在2000kN•m以下时,需要做好强夯施工以及障碍物之间的距离控制,一般情况下,间距控制在10m以上即可。
2.2 试夯施工
为了能保证最终的夯实效果能够满足工程的需要,应该选择至少500m2的试验区域进行夯实试验。夯点的布置应该梅花布置,夯击的能力为2000kN•m,选择使用15t的夯锤,直径为2.3m,底面积4.155m2,夯锤落高最高为14.7m。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆结合试验数据,将夯击次数和夯沉量关系曲线确定,最终确定了土体竖向的移位和横向移位的距离,保证在后续施工中各项施工指标能够满足施工需要。(1)夯点和行距布置。进行强夯施工时,首先需要确定夯点的位置和距离,根据设计方案确定夯点的主要位置。控制点设置的时候,应该将控制点作为路基上一个固定的桩号。最终确定空点位置的时候需要确定夯点位置,同时将边坡位置上的夯击点的控制桩以及设置点进行记录。(2)虚铺厚度设定。在进行虚厚度铺设阶段中,要全面的对路床和路顶之间的距离进行考虑。在路床顶部的距离处于2m以下时,虚铺厚度应该保证在1.5m以下,路床顶部的距离一般需要保持在0.5~2m之间,虚铺厚度不能超出1m。(3)粒径控制。本次工程中的路基填筑选择的是泥岩,通过爆破的方式手收集材料。结合技术指标要求,在填料粒径控制上,粒径不能大于压实层厚度的50%,若填筑材料指标难以满足规定指标,则需要对填料进行破碎处理。(4)强夯顺序。本次工程中的强夯是分段施工的。通常来讲,强夯施工的过程中,应该从路基的两侧向中间进行。施工的过程中,起重机应该保持直线前进。每一次夯实结束后,需要采用推土机进行平整处理,然后进入放线定位操作,在确定各项指标参数都满足施工条件后进行施工。在施工时,需要进行深层土的加固,然后进行中层土处理,最后进行表层土的夯实。最后的一次夯实处理的过程中,需要采用较低的强夯能力处理,保证表层的密实度满足工程的需要。(5)强夯遍数。强夯遍数确定的时候,要全面地对夯沉的压缩量与沉降条件等参数进行确定,在操作过程中,土粒的粒径越小,增加的厚度就越多,而在后期土层沉降量上,通过强夯遍数的增加,能够提高路基质量,从而保证最终的工程质量满足要求。
2.3 质量控制与检验
(1)强夯施工前应用钢尺检查夯锤和落距,以确保单击夯击能符合要求,并测量场地夯前高程、坐标,并按坐标绘好夯点布置图。(3)施工中随时检查夯点布置和施工情况,发现漏点和漏夯及时纠正。(3)按要求做好夯击次数和夯沉量记录。(4)做好排水工作,降低地下水位,及时推平夯坑以免积水。(5)满夯完后推平、碾压,并测量记录夯后高程,以比较场地平均夯沉量。强夯后的地基质量评定试验方法常用载荷试验、标准贯入试验或者静(动)力触探,旁压试验,瑞雷波试验等原位试验方法和室内土工试验方法,综合考虑路基强夯主要是为了减少沉降,降低不均匀性,因此,只将夯前夯后标高进行比较,得出平均夯沉量即可。
2.4 安全技术措施
(1)夯机作业场地必须平整,夯机的臂杆、脱钩器,钢丝绳等主要部件应经常检查,发现问题,一律不准使用。(2)臂杆下和夯锤下严禁站人,当夯锤上升到规定高度时,必须加强观察,防止脱钩器失灵,导致夯锤上升过快发生事故。(3)夯锤落下后,吊钩未降至夯锤面时,操作人员不得提前下坑挂钩,从坑中提锤时,严禁人站在夯锤上随锤提升。(4)夯坑过深或坑内有水导致拔锤困难时,应采取措施,严禁强行拔锤。(5)作业后,应将夯锤放在实地面,并把吊钩钩牢,严禁将锤或将钩悬挂在空中。(6)作业人员应穿戴劳动防护品,在作业时做好防护,站在安全位置,以免夯击时飞石伤人,并阻挡无关人员进入施工现场。
结语:总而言之,在高速公路路基施工中,经常会遇到软土路基施工路段,软土路基给路基工程施工带来的影响非常大,因此,应用强夯施工技术进行路基处理起到的效果非常好,按照上述的工程项目实践可知,应用强夯法施工有效提高了公路的质量,该技术值得在软土路基处理中推广使用。
参考文献:
[1]李琦.强夯法在山区高速公路红砂岩碎石土回填路基中的运用研究[D].郑州大学,2017.
[2]朱祚红.强夯法在Ⅲ类红砂岩高填方路基中的应用[J].中外企业家,2015(03):90+98.
[3]李蕾.强夯法在高速公路软弱地基中的运用研究[D].南京大学,2014
论文作者:王志新,王东
论文发表刊物:《基层建设》2018年第6期
论文发表时间:2018/5/25
标签:路基论文; 夯实论文; 厚度论文; 填料论文; 地基论文; 高速公路论文; 粒径论文; 《基层建设》2018年第6期论文;