(湘陰縣農(nóng)村公路養(yǎng)護(hù)中心,湖南 岳陽(yáng) 414600)
通過科學(xué)的加固處理技術(shù),可以確保公路路基整體強(qiáng)度,最大程度地滿足公路運(yùn)輸荷載的需求。所以,公路路基施工方案制定過程中,要依據(jù)施工區(qū)域的實(shí)際情況和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),選擇合理的加固處理工藝和技術(shù)措施,從而提升公路工程路基加固處理效果,達(dá)到路基設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求,確保工程質(zhì)量。
利用鉆孔機(jī)械設(shè)備在軟土路基中打孔,填入加固料制成樁,樁和軟土構(gòu)成復(fù)合地基,加固料和土體共同作用,增加路基承載力。根據(jù)加固料的不同可分為擠密砂石樁、水泥樁、水泥粉煤灰碎石樁等,該方法適用于雜填土、軟黏土或松散地基,可起到置換、豎向排水和擠密的作用[1]。
換填法就是根據(jù)路基基底實(shí)際情況,用性能可靠的粘土、礦渣土、碎石土、砂礫石等對(duì)其基底一定深度的濕軟土層進(jìn)行置換處理,且在結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、防腐蝕效果良好的土作用下,保持公路工程施工中路基在軟弱土層區(qū)域良好的排水固結(jié)效果,從而提高路基承載力,保持其良好的結(jié)構(gòu)性能[2]。
注漿法是通過鉆機(jī)設(shè)備將注漿管連接至土層下方,借助于壓力機(jī)將漿液高壓輸注至地下形成混合土層,既可擠密土體顆粒減小孔隙率,也可以提高土層化學(xué)元素的穩(wěn)定性,從而達(dá)到提高路基強(qiáng)度的效果,該法適用于濕陷性黃土、淤泥質(zhì)土地基加固處理。
強(qiáng)夯加固工藝在加固路基方面也具有十分良好的效果,其主要是利用重錘的自重,將重錘從設(shè)置好的高度下落至土層,其自重能夠加快路基固結(jié),達(dá)到加固目的。以下對(duì)操作過程作出相關(guān)分析:①施工人員需要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行清理和平整,為之后進(jìn)行強(qiáng)夯提供場(chǎng)地;②重錘的高度需要結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)條件、路基實(shí)際情況、施工標(biāo)準(zhǔn)等方面合理設(shè)定,以最大程度上提高加固效果;③施工人員將起重機(jī)移至確定好的位置并予以檢查固定,確保無(wú)誤后將夯錘固定在設(shè)定的高度位置,待一切準(zhǔn)確就緒后實(shí)施夯錘自由落體;④在采用強(qiáng)夯加固工藝時(shí),應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及要求進(jìn)行,若遇施工困難需匯報(bào)相關(guān)人員,不可擅自改動(dòng)操作內(nèi)容。另外,在夯實(shí)作業(yè)完畢后還需要借助推土機(jī)對(duì)夯坑進(jìn)行填實(shí)工作[3]。
某公路工程路基施工試驗(yàn)路段,全長(zhǎng)1000m,起訖樁號(hào)為K1+000—K2+000。試驗(yàn)路段地質(zhì)為濕陷性黃土,為了確保路基的穩(wěn)定性,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)路基的特點(diǎn),采用強(qiáng)夯法對(duì)路基進(jìn)行處理。
1.施工設(shè)備選擇
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件選擇合適的施工設(shè)備,為適應(yīng)路基沿線復(fù)雜的地形及交通便道不良的情況,選用與設(shè)計(jì)強(qiáng)夯能級(jí)相匹配的履帶式起重機(jī),夯錘選用直徑為2.3m 的圓形夯錘,底面積為4.16m2,重量為15t,提升高度為10m,夯錘根據(jù)其底面積大小,均勻設(shè)置4 個(gè)貫穿夯錘的排氣孔。自動(dòng)脫鉤裝置應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和耐久性,同時(shí)要滿足操作方便的要求,此次選用門夾。
2.現(xiàn)場(chǎng)布置
強(qiáng)夯法施工要求夯區(qū)平整、無(wú)雜物。施工前按照開夯標(biāo)高的要求,填挖平整場(chǎng)地,清除雜物與腐殖土,土層的清理厚度至少為30cm。同時(shí)清除路基內(nèi)現(xiàn)有管線,避免影響強(qiáng)夯壓實(shí)效果。為了保證施工機(jī)械通過性,應(yīng)臨時(shí)修建一些必要的行車便道,確保施工機(jī)械能夠及時(shí)地進(jìn)入施工場(chǎng)地。為了控制施工產(chǎn)生的灰塵和飛石對(duì)周邊環(huán)境的污染,應(yīng)在施工現(xiàn)場(chǎng)配置相應(yīng)的灑水裝置,能夠在施工過程中及時(shí)灑水,以達(dá)到降塵的目的。提高施工人員的安全系數(shù),在吊車玻璃上安置防護(hù)網(wǎng),防止夯擊時(shí)飛石外濺。
3.強(qiáng)夯壓實(shí)
根據(jù)《強(qiáng)夯地基處理技術(shù)規(guī)程 CECS279:2010》國(guó)家規(guī)范的資料、加固用途及承載力與變形要求,初步對(duì)強(qiáng)夯參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。強(qiáng)夯能級(jí)選用1500kN·m,夯點(diǎn)連續(xù)夯擊數(shù)14~18 擊,強(qiáng)夯3 遍。測(cè)量場(chǎng)地的夯前標(biāo)高根據(jù)設(shè)計(jì)圖施放第一遍夯點(diǎn)位置線,控制偏差在50mm 以內(nèi),夯點(diǎn)按梅花形排布,夯錘邊緣間距為0.5m;強(qiáng)夯機(jī)按照夯點(diǎn)位置就位,起吊夯錘置于夯點(diǎn)位置,測(cè)量錘頂標(biāo)高;起吊夯錘至規(guī)定高度,夯錘自動(dòng)下落夯擊夯點(diǎn),夯錘中心與夯點(diǎn)中心偏差不得大于0.1m,再測(cè)量夯錘頂標(biāo)高,如此反復(fù)起錘、落錘、測(cè)量錘頂標(biāo)高,連續(xù)夯擊至設(shè)計(jì)夯擊次數(shù),且達(dá)到夯點(diǎn)夯沉量控制指標(biāo),完成該點(diǎn)夯擊;一個(gè)夯點(diǎn)夯擊完成后,夯錘移動(dòng)到下一個(gè)夯點(diǎn),繼續(xù)按照設(shè)計(jì)的夯擊次數(shù)和夯沉量控制指標(biāo)進(jìn)行夯擊,直至完成第一遍夯擊;根據(jù)《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》JGJ 79-2012 相關(guān)規(guī)定,平整場(chǎng)地,測(cè)量標(biāo)高,停歇21d 后進(jìn)行第二遍強(qiáng)夯,停歇相同時(shí)間后再進(jìn)行第三遍強(qiáng)夯;完成設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)夯遍數(shù)后,對(duì)路基進(jìn)行滿夯拍平施工,平整場(chǎng)地,測(cè)量標(biāo)高,記錄夯沉量。
強(qiáng)夯施工完成后,土體承載能力得到了改善,為了解強(qiáng)夯后土體的加固效果,在施工完成后21d,采用原位試驗(yàn)和淺層平板試驗(yàn)對(duì)強(qiáng)夯效果進(jìn)行檢測(cè)。
1.原位試驗(yàn)
根據(jù)里程樁號(hào)按照直線插入法選取3 個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)位,每個(gè)點(diǎn)位在強(qiáng)夯前后進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn),并測(cè)定不同深度(1.0m、2.5m、4.5m)的貫入擊數(shù),相應(yīng)的檢測(cè)結(jié)果如表1 所示。
根據(jù)上述檢測(cè)結(jié)果分析可知,強(qiáng)夯后標(biāo)準(zhǔn)貫入度在11~16 之間,大于11 次的要求,相比于強(qiáng)夯前有了較大的提升,說明強(qiáng)夯后土體的密實(shí)度和強(qiáng)度得到了很大程度的提升,強(qiáng)夯深度也滿足5m 的要求,說明強(qiáng)夯處理黃土效果良好。
2.平板試驗(yàn)
根據(jù)直線插入法在試驗(yàn)路段選取3 個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)位進(jìn)行淺層平板試驗(yàn),檢測(cè)其地基承載力特征值,確定地基的承載能力,相應(yīng)的檢測(cè)結(jié)果如表2 所示。
根據(jù)上述檢測(cè)結(jié)果分析可知,地基承載力特征值均大于設(shè)計(jì)要求的150kPa,說明路基經(jīng)過強(qiáng)夯法處理后,承載能力得到較大改善,達(dá)到預(yù)期的目的,說明此施工工藝效果良好,對(duì)原路基進(jìn)行了有效的加固處理。
綜上所述,在公路工程施工過程中路基施工環(huán)節(jié)占有十分重要的地位,對(duì)提高公路質(zhì)量、維持正常使用壽命起到保障作用。所以施工人員需要意識(shí)到路基施工的重要性,加強(qiáng)對(duì)路基加固、防護(hù)等施工環(huán)節(jié)的重視度,根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況采取多種不同的加固方案,同時(shí)施工人員還需要具備一定的技術(shù)操作能力,以最大化體現(xiàn)路基加固技術(shù)的有效性,為促進(jìn)公路事業(yè)發(fā)展水平貢獻(xiàn)力量。