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        公路濕陷性黃土路基中強(qiáng)夯法技術(shù)總結(jié)

        2019-05-21 04:54:04馬劍
        關(guān)鍵詞:濕陷性黃土強(qiáng)夯法

        馬劍

        摘 要:甜永高速公路施工現(xiàn)場(chǎng)地處甘肅省濕陷性黃土區(qū)域,濕陷性黃土屬于公路施工中常見不良地質(zhì)問題,如果處理不當(dāng),會(huì)對(duì)路基使用穩(wěn)定性以及安全性形成直接影響,并不利于公路工程施工與使用。為妥善解決這一問題,我標(biāo)段組織技術(shù)管理人員開始對(duì)強(qiáng)夯技術(shù)展開了研究與運(yùn)用。該文結(jié)合甜永高速高速公路路基施工中這一攻克難點(diǎn),將以強(qiáng)夯法相關(guān)內(nèi)容為切入點(diǎn),對(duì)該項(xiàng)技術(shù)在濕陷性黃土路基中的運(yùn)用方式展開總結(jié),并會(huì)針對(duì)技術(shù)應(yīng)用優(yōu)劣情況展開分析,旨在提高強(qiáng)夯技術(shù)應(yīng)用水平,保證濕陷性黃土地基處理質(zhì)量。

        關(guān)鍵詞:強(qiáng)夯法;路基加固原理;濕陷性黃土;技術(shù)總結(jié)

        中圖分類號(hào):U416 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A

        濕陷性黃土屬于特殊土范疇,是在上覆土層自重應(yīng)力、附加應(yīng)力等力作用下,在浸水后土體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形而產(chǎn)生的,是擁有顯著附加變形特征的土。甜永高速正在全面建設(shè)中且地處濕陷性黃土地區(qū)。濕陷性黃土具有飽水性差、孔隙大以及易疏松等方面的特點(diǎn),在受水浸濕后,土體結(jié)構(gòu)會(huì)受到嚴(yán)重破壞,會(huì)直接誘發(fā)路基沉降以及橋涵基礎(chǔ)沉陷變形等問題,需要對(duì)其展開妥善處理。強(qiáng)夯法作為較為常見且有效的濕陷性黃土路基處理技術(shù),是公路施工行業(yè)研究的重點(diǎn)內(nèi)容之一。

        1 工程概況

        甜永高速公路是國(guó)家高速公路銀百高速(G69)的一部分,路線北接寧夏規(guī)劃的銀川至環(huán)縣甜水堡鎮(zhèn)高速公路,中鐵二十局集團(tuán)第四工程有限公司承建的甜永高速試驗(yàn)段位于甘肅省慶陽市環(huán)縣,全長(zhǎng)11.902 km,全線采用全封閉四車道,列為全線試驗(yàn)標(biāo)段,土石方填方施工均為濕陷性黃土。

        2 強(qiáng)夯法加固原理與處理適用范圍

        2.1 路基加固原理

        強(qiáng)夯法是以提升軟弱地基承載力為目標(biāo),利用重錘通過下落夯擊方式對(duì)地基實(shí)施加固的處理手段。強(qiáng)夯法常用設(shè)備主要以起吊設(shè)備為主,會(huì)將重錘上升到一定高度后,讓其以自由下落的方式,通過沖擊波以及夯擊能作用,對(duì)路基結(jié)構(gòu)實(shí)施強(qiáng)化夯實(shí)處理,進(jìn)而完成相應(yīng)加固任務(wù)。在利用重錘實(shí)施沖擊時(shí),土體內(nèi)會(huì)出現(xiàn)土顆粒破碎或者水間相互移動(dòng)等情況,會(huì)使微結(jié)構(gòu)受到直接影響,達(dá)到有效減小孔隙體積、改善振動(dòng)液化條件、壓縮性以及地基強(qiáng)度等問題的效果,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)濕陷性黃土的切實(shí)消除,從而達(dá)到良好的路基加固效果。

        2.2 處理適用范圍

        強(qiáng)夯法不僅在濕陷性黃土路基中可以達(dá)到良好的應(yīng)用效果,同時(shí)在素填土、碎石土以及雜填土等地基處理中也有著極為突出的優(yōu)勢(shì)。根據(jù)大量實(shí)踐發(fā)現(xiàn),在100 kN~200 kN夯實(shí)能量范圍內(nèi),運(yùn)用此種方式可實(shí)現(xiàn)對(duì)4 m~8 m深度濕陷性黃土層的有效處理。

        3 強(qiáng)夯法在濕陷性公路黃土路基中的應(yīng)用技術(shù)總結(jié)

        3.1 試夯階段技術(shù)總結(jié)

        為保證路基處理效果,在路基處理之前,會(huì)通過夯實(shí)測(cè)試的方式,對(duì)強(qiáng)夯法運(yùn)用方案進(jìn)行確定與調(diào)整。在試夯階段,需要做到以下幾點(diǎn):1)雖然強(qiáng)夯法可實(shí)現(xiàn)對(duì)濕陷性黃土路基的有效加固,但其實(shí)施需要與地區(qū)工程地質(zhì)條件相符,要按照地質(zhì)條件對(duì)試驗(yàn)夯實(shí)參數(shù)進(jìn)行確定,做好單點(diǎn)夯擊高度以及力度等調(diào)整;2)由于客觀因素影響,試夯一般都在典型試驗(yàn)段進(jìn)行,施工人員要在對(duì)土層含水量以及深度等情況進(jìn)行明確的基礎(chǔ)上,才可展開試夯研究;3)由于夯錘底面積以及質(zhì)量會(huì)對(duì)路基加固效果形成影響,因此在有條件的情況下,可通過反復(fù)試驗(yàn)的方式,篩選出最為適合的重錘。

        3.2 施工階段技術(shù)總結(jié)

        3.2.1 施工總體思路

        在通過試夯對(duì)施工參數(shù)進(jìn)行確定后,便應(yīng)開展具體施工。在進(jìn)行施工之前,為保證施工組織、規(guī)劃合理性、科學(xué)性,需要加大對(duì)施工原始記錄的研究力度,要在對(duì)強(qiáng)夯法施工原則進(jìn)行分析與遵守的基礎(chǔ)上,做好各階段施工方案編制。常見強(qiáng)夯施工原則,主要有逐層加固、先輕后重以及逐漸加能等。

        3.2.2 施工具體要求

        整體施工需要滿足以下幾點(diǎn)要求:1)在進(jìn)行大面積夯實(shí)之前,需要先夯實(shí)試驗(yàn),做好施工參數(shù)調(diào)整,以保證施工設(shè)計(jì)落實(shí)質(zhì)量;2)需在進(jìn)行強(qiáng)夯前,展開夯錘最終成型布置圖繪制,以為后續(xù)施工提供便利;3)如果在夯擊過程中發(fā)生彈簧等問題時(shí),需要及時(shí)停工,展開方案調(diào)整;4)由于進(jìn)行強(qiáng)夯的目的,是以加固路基土體結(jié)構(gòu)為主的,因此如果在強(qiáng)夯施工結(jié)束后,無法達(dá)到預(yù)期設(shè)計(jì)要求,則要再次展開補(bǔ)夯施工。

        3.2.3 施工具體步驟

        在具體進(jìn)行施工時(shí),首先應(yīng)進(jìn)行場(chǎng)地平整處理,要遵照最終成型布置圖對(duì)夯擊點(diǎn)位進(jìn)行確定,并運(yùn)用起重機(jī)對(duì)夯擊點(diǎn)展開錘擊;其次對(duì)夯點(diǎn)錘頂高程展開測(cè)量,將重錘起吊到預(yù)先設(shè)定位置,在重錘脫鉤之后,再將吊鉤放下,完成錘頂高程測(cè)量,在此過程中如果發(fā)現(xiàn)坑底存在傾斜問題,要及時(shí)展開坑底整平施工;再次重復(fù)上一步驟,根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)定,完成一點(diǎn)位置施工,再進(jìn)行下一點(diǎn)施工,直至完成所有夯擊施工為止;最后運(yùn)用推土機(jī)填平夯擊坑,展開場(chǎng)地高程測(cè)量。由于濕陷性黃土較為特殊,在完成第一遍夯擊之后,需要在確定沒有彈簧現(xiàn)象發(fā)生后,才可展開二次夯擊施工。

        3.2.4 施工質(zhì)量控制

        需要做到以下幾點(diǎn),以對(duì)整體夯擊施工質(zhì)量進(jìn)行保障:1)嚴(yán)格遵守各項(xiàng)施工安排與步驟,事先做好重錘質(zhì)量、機(jī)械設(shè)備性能等控制工作,并做好相應(yīng)記錄與分析;2)對(duì)夯點(diǎn)防線展開嚴(yán)格管控,保證其偏差可以在控制在4 cm以內(nèi),且要按照施工圖紙,對(duì)夯擊點(diǎn)展開逐一夯實(shí)處理,為保證施工精準(zhǔn)度,施工人員需要對(duì)各夯擊點(diǎn)夯擊能、夯擊次數(shù)以及夯擊沉降量等展開詳細(xì)記錄;3)做好最后兩錘夯擊控制,確保兩擊之和可以保持在15 cm之內(nèi),整體允差可以保持在8 cm以內(nèi),要通過適當(dāng)增加錘擊次數(shù)的方式,對(duì)夯擊施工質(zhì)量進(jìn)行保證;4)由于在夯擊過程中,可能會(huì)出現(xiàn)飛石傷人的狀況,因此在進(jìn)行施工時(shí),需要嚴(yán)格做好施工安全控制,為吊車駕駛室配備防護(hù)罩,以防造成不必要的人員傷亡。

        3.2.5 施工常見問題與處理方式

        (1)最后二擊下沉量與規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)不符。出現(xiàn)這一現(xiàn)象,主要是由于土體在強(qiáng)夯時(shí)出現(xiàn)液化流動(dòng)或地基含水量過大所造成的。在發(fā)生該問題時(shí),可通過鋪設(shè)0.5 m~2.0 m厚度砂石,再實(shí)施強(qiáng)夯的方式,對(duì)該問題展開妥善處理。同時(shí)還可通過適當(dāng)降低夯擊能量或通過實(shí)施人工控制地下水位的方式,再實(shí)施強(qiáng)夯施工。

        (2)在實(shí)施強(qiáng)夯施工后,出現(xiàn)表層土松散以及浸水下陷問題。該問題是由于強(qiáng)夯后沒有及時(shí)進(jìn)行整平處理、被機(jī)械行駛所擾動(dòng)或者凍土層沒有得到及時(shí)清除等原因所造成的。在對(duì)該問題實(shí)施處理過程中,一方面可通過填平凹坑的方式,保持夾層土密實(shí)程度;另一方面要對(duì)行駛車輛實(shí)施管控,要在完成凍土處理后,再實(shí)施強(qiáng)夯施工。

        4 技術(shù)應(yīng)用分析

        運(yùn)用強(qiáng)夯法對(duì)濕陷性黃土展開處理,既有一定優(yōu)勢(shì),也存在著一些不足。其中,施工優(yōu)點(diǎn)有:砂石料、水泥以及石灰消耗較少,所需投入人力、物力相對(duì)較低,整體施工速度相對(duì)較快,能夠在多地區(qū)進(jìn)行應(yīng)用,設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單。同時(shí)通過計(jì)算發(fā)現(xiàn),在對(duì)相同厚度以及相同面積濕陷性黃土路基進(jìn)行處理過程中,運(yùn)用強(qiáng)夯法進(jìn)行加固,可達(dá)到較為理想的加固處理效果,且經(jīng)濟(jì)效益較為可觀,為后續(xù)進(jìn)場(chǎng)的單位在施工中廣泛應(yīng)用。

        施工缺點(diǎn):夯擊振動(dòng)對(duì)周邊建筑物的影響研究有限;施工振動(dòng)、噪聲較大。

        5 結(jié)語

        盡管運(yùn)用強(qiáng)夯技術(shù)實(shí)施濕陷性黃土路基處理,存在一定弊端與不足,但應(yīng)用其獲得的路基處理效果以及經(jīng)濟(jì)效益卻是不可忽視的。施工單位應(yīng)加強(qiáng)對(duì)強(qiáng)夯技術(shù)的研究力度,不斷結(jié)合實(shí)踐應(yīng)用情況,對(duì)技術(shù)總結(jié)內(nèi)容進(jìn)行改進(jìn)與完善,以對(duì)最終技術(shù)總結(jié)內(nèi)容可行性以及應(yīng)用價(jià)值進(jìn)行保證,確保該項(xiàng)技術(shù)可以得到更好應(yīng)用,其具有的優(yōu)勢(shì)可以在路基加固處理中得到完全性發(fā)揮。

        參考文獻(xiàn)

        [1]劉文斌.濕陷性黃土路基填筑施工技術(shù)探討[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì),2018(11):264-266.

        [2]帖少敏.濕陷性黃土地區(qū)路基強(qiáng)夯施工方法分析[J].甘肅科技,2018,v.34(8):80-81,142.

        [3]張?jiān)鰝?濕陷性黃土路基施工關(guān)鍵技術(shù)研究[J].交通世界,2018,No.463(13):73-74,102.

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