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摘要：基于高填方路基开展施工作业具有一定的难度，特别是在路基质量控制方面，要比普通路基难度更大。在海外施工过程中，高填方路基施工中开始应用新兴的施工工艺，并取得理想的效果。为此，文章将埃塞俄比亚AA高速公路项目作为重要研究对象，阐述了项目中高填方路基的施工工艺与方法，以期为其他类似工程项目的施工作业提供有价值的参考依据。
关键词：埃塞俄比亚AA高速公路项目；高填方路基施工；施工工艺；方法
引言
通常情况下，公路工程项目中的高填方施工工程量极大，需要投入较多资金，对于工程项目质量的影响程度也较大。尤其是在高速公路建设过程中，高填方施工是不可避免的，若不能够对路基施工的方法与经验进行总结，很容易导致路基下沉问题的发生，甚至还会引发边坡滑塌或者是路基开裂等多种诸多质量问题，使得高速公路建设工程质量难以得到保证。为此，下文将结合埃塞俄比亚AA高速公路项目重点研究高填方路基施工中的相关施工工艺和方法。
1 埃塞俄比亚AA高速公路项目概况
埃塞俄比亚Addis-Adama高速公路，简称AA高速公路项目，是埃塞俄比亚第一条高速公路，总长度是78.607千米，位于埃塞俄比亚的中东部地区，为埃塞俄比亚境内公路主干线之一[1]，它是连接首都Addis与Djibouti港口公路的重要组成部分。其建设对改善埃塞首都出海公路交通条件，带动其国内经济发展具有非常重要的意义，也是埃塞俄比亚国家公路网的重要组成部分，很大程度上影响着埃塞的政治、经济与文化。
AA高速公路项目中的K62+100～K62+280、K64+000～K64+150和K15+900～K16+180三段都属于高填方路段，而最大填高是31m。在实际施工作业的过程中，为尽可能降低施工以后的剩余沉降，进一步强化路堤的稳定性，应适当地增加路堤的压实度。但实际情况则是路堤的填筑高度相对较大，因而采用原有的分层碾压施工工艺对路基进行压实，很难保证压实的质量。在这种情况下，决定采用强夯的施工工艺对路基进行补强。
2 强夯施工工艺研究
强夯法：具体指的就是在特定高度将重锤自动下落对土层进行夯击，利用重锤下落的势能产生的冲击波使地基密实、强度提高，在短时间内实现地基固结的方法，因而也被称之为动力固结方法[2]。通过对起吊设备的合理运用，把自重为10-40吨的重锤提升到10-40米的高度处，并且自由下落，通过夯击能与冲击波的作用保证土层的夯实程度。通常情况下，强夯法都被应用在非饱和粘性土、砂性土和杂填土地基当中。对于非饱和粘性土地基来说，通常会采用连续或者是分遍数间歇式的夯击方式。在对工程项目具体需要综合考虑的情况下，可以在施工现场开展试验，对夯实的次数以及夯实的深度进行有效地确定。在实践过程中总结经验可以发现，当夯实的能力在100-200范围内时，有效的夯实深度能够达到3-6米[3]。强夯施工工艺以重锤夯实法为基础发展，但是其加固的机理存在差异，属于地基处理中的全新方法。
当采用强夯施工方法以后，土体会经过四个阶段来提升自身的强度：
第一，实现夯击能量的转化，土质被强制性压缩，同时还伴有土体震密的情况发生。在此过程中，土体内部的气体会随之排出，而孔隙水的压力会不断提高。
第二，部分土体会出现液化亦或是其结构被破坏。原有的土体强度会下降，也可能是土体自身的抗剪强度逐渐减弱。
第三，土体会排水并固结压密，使得土体自身的渗透性发生改变，而裂隙的发展处于稳定状态，土体自身的强度不断提高[4]。
第四，土体内部的触变会逐渐恢复，同时会伴有固结压实的情况。其中，有部分自由水会转变为薄膜水，且水体强度也会不断提高。
采用强夯法对高填方地基进行施工，对其施工效果产生影响的因素有很多，而土质与特性的影响最明显。土体自身特性会对强夯质量产生直接的影响。在此基础上，施工过程中还需要对强夯锤、强夯冲击的布点以及夯击的次数与间歇的时间等因素给予高度重视。只有保证各项设计参数满足标准要求，才能够有效地强化强夯施工工艺的应用效果。
3 强夯施工工艺在埃塞俄比亚AA高速公路项目中的具体应用
确定分层夯实高度：根据梅纳公式计算，本项目经计算有效加固深度为：4.5m(锤重80KN，落距12.5m）。但在实际施工中，影响加固深度的因素除夯锤重和落距外，夯击次数、土的性质、锤底单位压力等均会对加固深度产生影响。项目进行实测有效加固深度为4m，小于按梅纳公式计算值4.5m，故确定每4米对路基进行强夯补强的处理。
本项目路基设计如下：
图中所示路基边坡为设计边坡线加宽1米
在开展强夯施工作业的过程中，应事先进行测量放样处理，对夯区的范围进行实际测量并画线进行圈定，根据上图对夯点进行布置。在夯击的时候，最重要的就是保证夯机就位，确保夯锤与夯点的位置是准确相对的。与此同时，需要对锤顶的高程进行测量后开始夯击施工作业。把夯锤提升至事先确定的高度，将挂钩松脱，而夯锤下落并夯击夯点的时候，对锤顶的高程进行测量。在此过程中，夯击的遍数确定为两遍，首先是主夯，其次是副夯。每次夯击的时候，具体的遍数都需要在施工现场进行试夯来确定，始终遵循夯坑压缩量最大且夯坑附近地面隆起最小的基本原则。
每一遍每点夯击六次，并将夯击移动到下一夯击点的位置夯击，进而完成所有夯点首次主夯夯击。其次，在副夯击方面，应选择首次每四点的正中位置，按照顺序补点夯击[8]。最后的满夯需要保证锤印之间是相互搭接的，且表面处于平整状态。需要注意的是，主夯与副夯作业完成以后，一定要将夯坑推平，并对整平以后的标高进行准确地测量，进而重新放线定位，展开下一轮的夯击作业。
在实际施工作业的过程中，必须要动态化地监测高填方路基边坡稳定程度，一旦遇到险情，必须要马上停止施工，另外选择使用措施进行处理。而施工观测的位移桩通常被设置在路肩之下的路基顶面与路堤坡脚外部一米的位置，且每间隔50米的位置应布设一个位移桩。
4 埃塞俄比亚AA高速公路项目高填方施工质量控制措施
强夯法应用在埃塞俄比亚AA高速公路项目的高填方施工过程中，能够为施工作业的开展奠定坚实的基础并提供技术支持。但是，为了进一步增强施工的质量，还需要积极地采用施工质量控制措施。
4.1 强化强夯的施工检查和记录
为保证高填方路基强夯施工工艺的质量与效果，必须要对各强夯施工环节进行严格地检验，同时针对已经完成的施工展开质量检验。而具体的检查内容就是施工设备完整程度与安全程度，坚决不允许设备带病运行。同时，需要对夯锤的重量进行检查，对夯锤的落距进行测量，并详细地进行标记。除此之外，还应当针对夯点夯击的次数以及每次夯击的夯沉量进行检查，对夯击中的异常状况采取相应的处理措施。最重要的是，应积极开展旁站记录工作，尤其是对技术参数的详细记录，同时和设计参数展开比较，一旦出现异常需要及时采取技术处理措施[9]。
4.2 检验并验收强夯地基的质量
采用强夯法对高填方路基进行施工，应给予过程检验高度重视。每次在夯击前，需要复线操作以避免漏夯问题的出现。与此同时，应对锤重与落距进行重点地检查，使得单击夯击能可以与设计要求相吻合。除此之外，应在满足收锤标准的基础上与以下三项条件相适应：第一，最后两次夯击平均夯沉量不允许超过设计数值；第二，夯坑附近的地面不允许出现大幅度的隆起；第三，不应当出现异常的问题。在此基础上，需给予夯击间隔时间高度重视。具体表现在两遍夯击的间隔时间和土体含水率以及水位高程等存在紧密的联系，因此需要综合考虑。而且间隔的时间也不允许低于设计要求时间的三天。最后，针对施工质量进行检验，最重要的就是保证检测值在满足地基设计承载力要求的同时与变形要求相适应。而检测地基载承力的时间应当选择在完成施工特定时间以后进行。强夯施工作业竣工后的监测工作也十分重要，所以要实时监测后期施工的沉降值，详细进行记录。
结语
综上所述，在埃塞俄比亚AA高速公路项目的高填方施工作业过程中，根据工程施工状况，选择使用了强夯法的方式展开高填方施工，一定程度上增强了高填方路基强度。而工程项目的实践效果可以表明，开展高填方路基强夯施工的过程中，应合理地确定工艺技术参数，只有这样才能够保证强夯施工工艺的应用效果，推进埃塞俄比亚AA高速公路项目的顺利施工。
参考文献：
[1]郭会芝,孙晓鹏,贾继尧等.高速公路工程高填方施工工艺简述[J].中小企业管理与科技,2010(24):242.
[2]邹学恩.公路路基高填方冲击碾压施工工艺探索——以内遂高速公路为例[J].技术与市场,2011(3):13-14.
[3]孙笑,赵明阶,汪魁等.长安综合试车场高填方路堤施工沉降控制数值模拟[J].重庆交通大学学报（自然科学版）,2012,31(2):257-260.
[4]杨世伦.高填方预应力锚索路堤墙的设计与施工[C].第六届中国公路科技创新高层论坛论文集.2013:412-414.
[5]万毅.泥灰岩和泥灰质粘土层不良地质段高填方路基施工浅谈[J].中国科技博览,2012(6):109-110.
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[7]王斌.钻孔压浆小桩对高填方路基沉降处治方法探讨[J].科技风,2013(4):16.
[8]宋连亮,陈昌彦.北京某高填方高速公路路基沉降变形规律研究[J].岩土工程技术,2013,27(2):78-82,86.
[9]邹茫.高速公路软基地段高填方路基施工技术[J].湖南交通科技,2011,37(2):37-39.
论文作者:马强
论文发表刊物:《防护工程》2017年第10期
论文发表时间:2017/9/7
标签：路基论文; 埃塞俄比亚论文; 高速公路论文; 作业论文; 施工工艺论文; 过程中论文; 项目论文; 《防护工程》2017年第10期论文;