安徽省路桥工程集团有限责任公司
摘要:对于公路交通工程建设而言,直接关系到了我国国民经济的发展层次以及人们的日常出行安全和质量,当前我国对公路工程建设质量重视程度相对较高,公路交通工程建设过程中,路基施工是其中非常重要的施工环节,路基结构的施工质量和稳定性直接关系到公路工程的基础承载能力以及使用耐久度。因此,在公路工程路基施工过程中,必须要充分做好各个环节的施工要点控制工作,按照标准的施工规范流程,有效保证公路基础施工的整体效果。
关键词:高速公路;强夯法;路基施工;应用
引言
近些年来,我国交通运输事业也取得重大成就。同样,我国高速公路建设事业也取得巨大成功,总里程也跃居世界第一位。高速公路路基结构起到承载行车荷载的作用,因此其应具有较大的承载能力,然而由于路基自身固结能力参差不齐,往往无法达到理想的密实状态。现阶段高速公路的建设需要跨越许多外界环境障碍,而强夯法适用范围较广,可满足不同土质路段路基施工加固要求,强夯法基于此原理可有效提高路基承载能力和密实效果,且具有经济性好的优势。
1强夯原理
强夯法主要的工作原理就是通过动力置换与动力固结的工作原理,可以使得路基的密实度得到提升。高速公路项目实施阶段,应用强夯法进行路基处理,可以使得土层结构说到压缩而具备较高的密实度和稳定性,满足交通的运行需要。在施工过程,应用重量比较大的重锤下落到地面形成巨大的压力,可以改变土层结构的综合性能,从而可以使得路基结构达到平整性和密实度的要求。动力固结就是针对土层结构内部的有机物来进行分解处理,可以有效的压缩饱和土体积,使得其结构密实度更高。动力置换一般包含整式置换与桩式置换两种,前者可以产生更大的冲击力量,将碎石直接压入到淤泥土质中,可以实现地基加固的效果;后者主要是将碎石整体压入到土体结构,填充夯实处理,可以组合成为碎石桩与碎石墩结构,路基的加固效果得到提升,保证交通运行更加的安全。
2地基强夯法的特点
(1)适用范围较广。对于加固各类砂性土、粉土、人工填土有很好的效果,特别适宜加固一般方法难以加固的各种成分组成的杂土。(2)加固效果明显。地基经过强夯处理后,可以对路基沉降量以及位移量进行有效控制,从而明显提高地基承载力和路基结构的稳定性。(3)施工简便,投入设备少,适用于大面积的地基处理,也可根据实际地形情况进行加固,具有可操作性。(4)节约材料。只改变原地形的物理性质,对地基土及周围环境不产生化学污染,施工环保。(5)降低成本,工期突击等方面拥有诸多优势,但周围建筑物会因在施工过程中产生的震颤而受到影响。
3高速公路路基施工面临主要问题
3.1土层强度不高
高速公路道路工程路基土壤内部颗粒较为松散,荷载能力较差,往往难以承受行车轴载。在荷载集中或振幅幅度较大的情况下,路基容易出现不均匀沉降问题,使整个道路出现明显变形,直接影响公路后续使用。
3.2稳定性较差
由于软土路基的孔隙多、含水量高,使其的稳定性受到了很大影响。软土路基的稳定性不高,强度也很低,所以软土路基不仅是中间部分会发生陷落问题,软土路基的边缘也会出现由于大雨的冲刷而造成的坍塌,进而对道路工程的使用情况造成极大影响,同时这些问题也是公路病害最为普遍的问题。因此在道路工程建设过程中,对软土路基进行处理时,一定要对公路边缘工程的加固工作予以重视,进而防止公路遭到损坏,使公路的使用寿命受到影响。
3.3路基不均匀沉降
公路在长时间的使用下,公路路基最终会出现沉降问题,阻碍了人们的正常出行需求。路基不均匀沉降会严重影响路基的平整性,造成行车安全性下降。路基的不均匀沉降与路基自身特性有关,外界环境因素的变化多样会加剧路基沉降的程度和速度,到了一定程度时,路基损坏度会变得尤为严重。
4强夯法施工技术应用
4.1夯点测量技术要点
工程技术人员要按照设计方案来进行现场的测量,从而可以全面的控制夯点。
在施工环节,应该根据需要来合理的确定夯点的数量,结合夯击的检测结果来明确各个部分的放线点。此外,夯锤的提升高度也要达到要求,从而可以保证夯击施工的质量合格。
4.2试夯施工
为保证地基强夯后满足设计要求,使施工质量得到保证,根据规范要求,要做到以下几点:(1)试夯要充分了解施工现场及周边环境,应采取有效措施,消除试夯对临近建筑物造成的影响。(2)本项目选择长度为35m,宽度为18m的区域进行试夯,其区域必须具有代表性。(3)通过收集现场数据,翻阅相关资料,掌握施工现场的实际情况,确定夯击数据。(4)夯击次数要根据设计要求和施工现场情况确定,完成夯击次数与夯沉量关系图后进行分析、研究和判断。(5)如果施工过程中需要铺设垫层,应选择透水性好的材料。(6)本项目在试夯施工前,应检查机械设备的运行状况,避免在施工过程中出现不必要的故障,确保试夯施工顺利进行。(7)在试夯施工过程中,工程技术人员要做好各项数据的记录,为后续施工提供科学依据。(8)试夯施工结束后进行总结,组织相关单位进行现场检测,确定试夯结果是否满足路基设计要求。
4.3场地平整
在场地平整的过程中,采用全站仪按照图纸设计的要求,对强夯范围边桩进行放样施工,在操作阶段不仅需要做好桩保护工作,同时还需要采用推塔机对场地进行平整处理(含有淤泥,使用挖掘机配合施工),同时构建排水横坡(弯道或者填挖交界的位置采用的单向排水横坡的方式进行),此外,需要建设路基边界临时排水沟,保证强夯场地的积水得到有效排出。
4.4强夯施工
选用高起吊效率的夯击设备,按照梅花桩结构形式进行夯击。按照设计要求严格设定行距和夯点,并及时记录各项数据,确保各项数据参数准确。结合各项外界因素,根据路床顶部距离计算出虚铺厚度,当路床顶部小于2m时,虚铺厚度不得大于1.5m。控制好填充材料的粒径,粒径应在压实厚度50%左右,未经合格的材料需进行破碎处理。强夯施工按分段进行,遵循先两边后中间的顺序,并沿直线行驶。夯实工作结束后,及时推平处理,经放线定位后检测各项指标合格性。以沉降条件和夯沉压缩量确定强夯遍数和频率,对于粒径较小的颗粒,夯实次数可适当进行增大,提高坚实度。
4.5夯坑回填的技术要点
点夯施工全部结束之后,应该使用推土机将夯锤进行填土施工,其高度应该比周边土体结构要略高,一般高出10mm左右即可。然后应用重型振荡压路机来进行夯坑的压实施工,保证其平整性合格,要消除降水的影响因素,确保各项施工可以顺利的进行。
4.6相关注意事项
①路基填筑完成后进行强夯法进行加固处理,所以为达到理想的施工质量,前期需做好路基填筑工作,对路基进行有效压实和特殊处理,为正式的夯实施工奠定基础。②由于不同区域路基特性不同,所需要的的要求也不一样,所以对应的加固程度也不同,针对此类问题,需要结合实际情况调整夯锤的功率、高度以及次数。③在整个施工阶段,施工技术人员需要全程做好数据记录工作。④若在施工过程中遭遇降雨天气,应立即停止施工作业,待雨季过去后及时排除路面积水再进行二次夯实,以免雨水腐蚀路基内部。
结束语
强夯法在高速公路的路基处理中,应用比较普遍,其可以全面的提升路基结构质量水平,满足高速公路的运行需要。该处理方法操作简便、效率高,能够全面提升工程的施工质量水平和效果,发挥出高速公路的综合性能,积极促进我国高速公路事业的全面发展。
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