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时间:2018-10-19
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1、浅谈强夯法加固旧路基施工技术:本文结合具体工程从强夯参数的确定、强夯施工注意事项两个方面介绍了强夯法加固旧路基技术。 关键词:路基,强夯法,施工技术 Abstract:thispapertheparametersinthedynamicpaction,thedynamicpactionconstructionpointsforattentionareintroducedinthispaperandticpactionmethodtoreinforceoldroadbedtechnology. Keyethod,constructiontechnology :U213.1:A
2、: 1引言 路基是整个公路构造的重要组成部分。路基承受由路面传来的行车荷载以及路基本身及路面的重力,均可能使路基产生各种变形,直接导致路面的破坏。路基的强度和稳定性,是保证路面强度和稳定性的基本条件。对原有高速公路进行加宽以及将低等级的道路改建成高速公路,旧路基的利用问题则是关键的技术问题。通过强夯可以加快新地基的固结速度,提高老路基的压实度,从而避免新老路基的不均匀沉降。因此强夯法成为旧路改造过程中一种切实可行的方法。 2强夯法原理 众所周知,土体是由土的固体颗粒、土中水及土中气体组成的三相分散体。土体的压缩主要是由于土中气体的压缩和土中水的排出导致的,土颗粒本身的变形可以忽略不
3、计土体中孔隙体积愈小,亦即土中水和气体所占体积愈小,土体的压缩性愈小,强度愈大。因此,对土体进行强夯处理的目的可归结为减小土体中气体和水所占体积。对于土体中水来讲,其本身的压缩性可忽略不计,只有畅通的排水通道才有可能使其排出,只有受到外界施加的压力才能摆脱重力、毛细作用力以及土颗粒表面分子引力的约束作用而被排出。 强夯法对路基土的加固作用概括为如下几方面: (1)压实作用。巨大的强夯冲击能不仅使土中空气所占体积被压缩,也使水中的封闭微气泡被压缩。 (2)土体局部液化。当能量以反复冲击荷载的形式施加于土体时,气体逐渐被压缩;土颗粒表面的结合水膜被扰动,使其摆脱分子引力的约束。当含气量为
4、零时,土体中孔隙水压力急聚上升,局部发生液化。 (3)孔隙水从裂隙中排出,土体固结。在巨大的强夯冲击能作用下,土中产生裂隙;结合水的转化也导致土体的渗透性增大。因此,土体得以排水固结。 (4)土体触变的恢复过程。强夯期间,土体强度大幅度降低。当土体接近或产生液化时,强度处于最低值,此时土体处于完全破裂的状态。同时土体中结合水部分地转化为自由水。在孔隙水压力逐渐消散的同时,土颗粒间进一步靠近以及新的结合水膜逐渐形成,抗剪强度和变形模量随之恢复和增加。 3工程概况 该汽车专用线始建于八十年代末期,当时修建标准为二级汽车专用公路,路基宽度为18米,高度一般在1-6米。老路堤的土质复杂,且
5、受当时规范和施工条件的影响,该路边坡压实不充分,边缘不稳定,高填土路段基底压实不足,有沉陷,特别是其中一路段的主要压实机械为链轨车,且路堤修筑时间仅为一个月,压实度很难保证。深层取芯结果证实,路堤土的压实度绝大部分在80%以下。原设计方案是将老路堤全部清除后重新填筑碾压形成新路堤。这一方案尽管可有效保证路堤的施工质量,但却会形成对旧路资源浪费和新的土地资源的侵占,并且会增加路堤土石方工程量,延长工期,增加工程造价。 4强夯参数确定 强夯参数包括单次夯击能、夯击数、夯点间距及两次夯击之间的时间差等。试夯前我们将对其中的部分关键参数进行研究并初步拟定。 在新地基上进行试验,对地基中产生的
6、超静孔隙水压力和动土压力进行了研究,通过分析试验数据得到了强夯的一些关键参数。为研究强夯引起的超静孔隙水压力的瞬态长消规律,试验中使用了三个动态水压力传感器;为研究强夯后超静孔隙水压力的长时消散规律,试验中使用了两个静态水压力传感器。 我们在对水位较高的地基进行强夯时,击数控制在4击左右,并且点夯与铺底夯间隔时间最少为两天。这样做既能满足要求,并有一定的安全储备,又不至于浪费能量。 夯击击数也是一个很重要的强夯参数,目前还没有确定路堤加固次数的经验公式和理论解。但是,对一些地基强夯工程实例的统计结果表明:一般加固l0米深度范围内的非饱和地基土夯击次数大于5时己达到80%以上的加固程度(
7、即在给定的单击功能下完成夯沉量的80%以上);夯击次数大于10时已基本达到较理想的加固程度。在此初步拟定路堤点夯次数为8、l0、12击,对它们分别进行试验。 5强夯施工的注意事项 试夯结果表明,强夯法是一种非常适用于旧路改造的经济、快捷、有效的方法。但在具体实施时。有些环节需要特别重视,否则会起到负面影响。在试夯过程中,我们得到了一些教训,同时积累了丰富的经验。下面简单论述一下,希望能为以后的强夯施工提供借鉴和帮助。
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