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摘要:近年来,我国的交通行业有了很大进展,公路工程建设越来越多。在公路工程中,软土地基含水量较大,承载力不足,无法满足公路路基施工要求。强夯法具有施工便捷、施工速度快、施工成本低等优势,将其应用到公路工程项目软土地基中可提升地基承载力,而且经济性显著,值得推广应用。文章针对公路工程项目软土地基采用强夯法的思路,结合工程实例,分析了强夯法的技术特点,论述了强夯法在公路工程项目软土地基中应用的可行性,探讨了具体的应用思路。
关键词:路基强夯法;施工过程;质量控制
引言
路基的主要作用在于将路面动荷载传递至下部地基结构。公路施工时,路基多为较松散的土石材料,容易因降水等因素的影响而表现出较差的稳定性及强度性能,因此应采用强夯法进行施工,从而达到对土体夯实的目的。
1强夯法概述
强夯法是强力夯实法的简称,其依托重锤夯实技术发展而来。采用强夯法对地基进行加固时,一般采用的重锤质量为8~40t,重锤自由下落高度一般设定为5~40m,通过重锤自由下落与地基接触产生的强大应力波,进而使地基土体内部的位移、加速度、孔隙水压力和应力等随之改变,达到加固地基的效果。强夯法在实际工程应用中具有原理直观、设备和操作技术简便、适用性强的特点;采用该技术进行处理的地基加固效果好、施工速度快、工程造价低、工后污染很小且地下水对其影响很小。强夯法的优点主要有以下几项:(1)强夯法能够在多种土壤中应用,如碎石土、砂土、饱和度相对较低的粉土和黏土、黄土以及填土的加固处理。对于碎石土中含有较大块体以及难处理的各类杂填土情况,采用强夯法可得到较为理想的效果;另外,强夯法还可以与其他地基处理方法结合以对软土地基进行加固。(2)强夯法在实际工程中适用性好且适用范围广泛。该方法加固的地基可适用于工业厂房、民用建筑、港口码头、机场跑道、公路、桥梁等各类实际工程中。(3)强夯法的加固效果显著。采用该方法进行地基加固后,可以显著增强地基土体的承载力、压缩模量,降低压缩系数,减小孔隙比,还可使土体更加均匀,能够消除湿陷性和膨胀性的影响,防止振动液化。(4)强夯法在有效加固深度方面具有很大优势。高能级的强夯有效加固深度可达12m,多层强夯时为24~54m,一般能级时为6~8m。(5)施工机具简单。其主要需要的机具为履带式起重机,吊起时可以通过龙门式起落架加以辅助,同时,还可以根据实际工程地质情况采用打桩机等施工机具设备。(6)造价低。强夯法通常处理原状土地基,因此对建筑材料的消耗较少,减少了购买、运输以及安装材料的费用,大幅节约了造价成本。(7)施工快捷。采用强夯法进行地基加固时只需安排合理工序,能够在最短的时间内完成施工。与其他几种地基加固方法相比,更加高效且经济。
2地基强夯施工技术要点
2.1强夯前施工准备
(1)组织准备:成立项目机械管理部,明确施工任务,责任落实到人。(2)技术准备:熟悉设计文件,了解现场情况,根据勘测报告,精确夯点布控,编制施工组织计划。(3)物资准备:强夯所需机具设备按时进场,相关材料要购置充足、安全标志和标识要到位,确保施工正常运行。(4)土工试验:成立工地试验室,试验的仪器设备要满足本工程项目需要,做好路基土工试验,确定土体的最佳含水量及最大干密度。(5)场地清除:施工现场要进行全面清理,同时安排技术人员对施工场地以及周围的构筑物,如地下管线、电力、通讯线路的分布情况进行实地勘察,确保地基强夯顺利进行。本工程施工现场范围内的电力、通讯、地下管线在路基强夯前已进行了迁移,为避免附近建筑、居民受到影响,在强夯前与附近居民进行了沟通,并采取了相应保护措施。
2.2加强现场清理工作
在强夯法施工前,还要全面清理施工现场,将施工现场地表土、种植土、草根、树枝树叶、塑料、施工垃圾等全部清理干净。然后进行机芯土工试验,确定土体的最佳含水量和最大干密度,安排技术人员勘察施工现场和周围的构筑物、地下管线分布情况、水文地质条件等,按照现场条件进行有针对性的保护。为提升强夯效果,场地需用推土机进行整平处理,预压施工次数不少于两次。合理布置施工现场的临时车道,拓展道路的宽度、高度、强度,保证强夯机械设备能够顺利进场,提升施工效率。此外,在公路工程项目软土地基现场,还要合理设置排水设施,以免积水过多,影响施工质量。
2.3夯点以及夯距布置
应在规范要求的基础上,结合现场地质条件确定夯点和夯距。当施工现场具有较大的土层面积时应夯击较多次,并保证每次夯击时具有较为分散的夯点,第一遍夯击时应选取较大的夯距,第二遍夯击时应选取已有夯点的中心位置进行夯击。满夯施工时应采取梅花形的夯点布置方式,不得随意更改。
2.4强夯法应用要点
(1)在公路工程项目软土地基的强夯施工中,需准确确定每个夯击点的具体位置,严格控制各夯击点之间的距离,综合考虑项目设计方案进行科学合理的强夯施工。尤其在控制布置方面,要根据实际情况确定相应的固定桩号和位置,并详细记录各项施工技术参数。(2)在路基虚铺厚度铺设施工中,要严格控制路床与路顶之间的距离,本工程路床顶部需要设置在2m以下,虚设厚度要控制在1.5m以内。在具体施工中需要注意的是,如果路床顶部在0.5~2.0m之间,则虚铺厚度必须控制在1.0m以内。(3)在本工程路基施工中采用了泥岩填筑路基,为提升材料获取的便捷性,可采用爆破方式,按照公路设计方案要求,严格控制填料粒径,压实厚度控制在50%以内。(4)公路工程项目软土地基强夯施工中尽量选择分段夯实技术,从两侧向中间逐步夯实,但整个夯实过程中必须保证起重设备能够直线运动。每完成一次夯击,需用推土机将施工现场整平。再次进行测量放线并检测夯击效果,满足要求后继续进行下一区域夯击。夯击时,要先加固深层土体,再对中层土进行加固,保证每层加固质量都达到设计标准。
3公路路基强夯质量控制及检测
公路路基在完成强夯施工后,相关单位对施工质量进行了自检和抽检,具体的检测指标包括定位点位移、地基顶面标高、夯点位置、地基表面平整度以及夯锤定位差等,对缺陷问题进行了修复,后经第三方机构及相关部门对地基承载力和变形模量、密实度、含水量等内容进行了检测,检测结果符合设计要求,确定为合格工程。
结语
综上所述,软土地基具有很高的含水量、强度不足,难以满足高速公路工程施工要求,需要进行有针对性的处理。其中,强夯法具有操作简单、施工效率高、软土地基处理效果有保障等优势,可排出软土地基中的水分,提升密实度,增加强度,为高速公路工程施工建设提供良好的环境,保证高速公路施工质量和使用寿命,从而获得更大的经济效益和社会效益,促使我国社会经济稳健发展。
参考文献:
[1]梁海涛.强夯法在软土地基处理中的应用探讨[J].山西建筑,2018,044(024):51-53.
[2]刘慧.强夯法在公路软土地基处理中的应用[J].工程建设与设计,2019,406(08):90-91.
[3]蒋科.强夯法在处治公路深层软土地基工程中的新思路及应用[J].公路交通技术,2018,34(001):10-13.
[4]孙德生.强夯法在公路软土地基处理中的应用[J].建材发展导向,2018,016(002):158-158.
[5]苏德利.浅谈软土地基处理方法选择[J].城市建设理论研究(电子版),2018,263(17):86.