浅谈强夯法加固旧路基施工技术

'　　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：　　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(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。　　1）强夯后，为防止降雨，要及时将夯坑推平。一般情况下，即使经过推土机整平，也不可避免的会产生一些坑洼地带，这将导致下雨后雨水不能立即派走，路面易形成积水地带。强夯法施工应提前规划好施工季节，尽量避开雨季，如确因工期等因素的影响非施工不可，要采取相应的措施，如：根据天气预报，及时掌握天气情况，降雨时间及强度。防止因车辆反复碾压产生“橡皮土”，当局部出现“橡皮土”时可将其挖除，换填干土或砂石料补夯，当“橡皮土”较薄且面积较大时，可用推土机的松土器将地表层翻松、凉晒后补夯，当“橡皮土”较厚且面积较大时，可用生石灰进行处理。　　2）由于强夯施工机械一般大且笨重，它的爬坡能力很差，而强夯处理的高速公路路段一般为高填方，如果夯机频繁的爬上爬下，将延误工期，并易出现安全事故。因此应做好施工组织管理，尽量使一台夯机在同一路段内作业，以减少夯机爬坡次数。　　3）强夯法施工中，夯锤在瞬间给路面以强大的冲击力，此冲击力在地基和路堤内以波的形式向外传播。所以，强夯施工前应首先考察周围情形，务必使强夯点在建筑物和人员的安全距离之外，必要时挖防震沟。同时在夯锤落地的瞬间会溅起土石或泥浆，所以在施工时应加强安全措施，确保行人和居民的人身安全和财产安全。 　　4）当靠近松铺路堤边坡进行强夯作业时，重达几十吨的夯机极易引起边坡失稳，从而酿成翻车事故。而且严禁在雨后对路堤边坡进行强夯，因为此时路堤土体潮湿，抗滑稳定性差。　　6结语　　通过原位试验测得老路堤的原始参数，然后在施工现场开展试验段施工，最后科学合理的提出新地基、老路堤和新地底的强夯施工参数，并且对强夯施工现场的安全距离作了测试和分析。这对以后的类似的施工具有积极的借鉴意义。　　　　　　'