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強(qiáng)夯法在路堤施工中的應(yīng)用與分析論文
摘要：本文介紹了四川某高速公路K19+700—K25+110路基施工過(guò)程中，采用強(qiáng)夯法處理高填方路基的施工工藝。經(jīng)過(guò)工程實(shí)踐證明強(qiáng)夯法在高填方路段施工中不僅減少路基病害，而且滿足公路路基的施工規(guī)范要求。
關(guān)鍵詞：高填方路基 強(qiáng)夯 施工工藝 質(zhì)量控制
0 引言
強(qiáng)夯法是通過(guò)專用起吊機(jī)器將重錘提升到某一高度，然后自然下落，在短時(shí)間內(nèi)對(duì)路槽土產(chǎn)生巨大的沖擊能量，由重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能在轉(zhuǎn)化為各種波形使土體強(qiáng)制壓縮、振密、排水固結(jié)和預(yù)壓變形，使土顆粒更加緊密，趨于土體的穩(wěn)定狀態(tài)以達(dá)到加固目的。對(duì)該工程高填方路段路基強(qiáng)夯處理來(lái)提高路基的強(qiáng)度及壓實(shí)度，減少不均勻沉降及道路病害。
1 工程概況
該工程屬于山嶺微丘區(qū)。其中K20+780—K21+000路段穿越水稻田，該高填方路段地表為粘性土，厚度0.4m-2.73m，表層土下埋砂層厚18m；為潔凈的中(細(xì))砂，天然級(jí)配良好。該路段強(qiáng)夯施工先開(kāi)始進(jìn)行第一層夯擊施工，然后完成7.2m高的夯實(shí)路基；然后進(jìn)行上路床施工，與其它路段一起鋪筑路面水泥穩(wěn)定碎石基層和改性瀝青砼面層施工，保證了整體工程按計(jì)劃順利完成。經(jīng)定位觀測(cè)未發(fā)現(xiàn)路基差異變形，路基整體穩(wěn)定；路面無(wú)縱橫裂縫，外觀質(zhì)量?jī)?yōu)于其他路段。
2 試驗(yàn)路鋪筑及強(qiáng)夯法施工方案
施工前進(jìn)行試驗(yàn)路鋪筑，對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行可行性分析，此路段路基填筑平均高度7.5m(路線縱坡度為2.8%)，最初采用一臺(tái)D85推土機(jī)和一臺(tái)25t震動(dòng)碾壓機(jī)分層碾壓，其中每層不大于30cm（規(guī)范規(guī)定），第二層碾壓后進(jìn)行壓實(shí)度測(cè)量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)壓實(shí)度不能滿足規(guī)范規(guī)定的要求.通過(guò)前兩層的攤鋪及碾壓分析，總結(jié)如下：地下水位較高；基層材料攪拌不均勻，產(chǎn)生離析現(xiàn)象；填筑材料不滿足設(shè)計(jì)要求，存在較大粒徑的石塊；填筑材料含水量較大。為了解決現(xiàn)場(chǎng)存在的問(wèn)題，保證工程質(zhì)量，并能按期完工，經(jīng)與設(shè)計(jì)院協(xié)商，最終采用推土機(jī)、強(qiáng)夯和振動(dòng)碾壓施工工藝。
3 施工前期工作
3.1 根據(jù)地下水位比較高的情況，采取機(jī)器排水的方案，在施工附近鉆取孔進(jìn)行抽水來(lái)最大限度地降低水位。
3.2 根據(jù)基層材料拌合不均勻現(xiàn)象、混合料粒徑較大、含水量較大的情況，對(duì)拌合站進(jìn)行了調(diào)查并及時(shí)調(diào)整拌合機(jī)械的控制系統(tǒng)，滿足混合料的拌合要求。
3.3 施工放樣。根據(jù)設(shè)計(jì)線路坐標(biāo)進(jìn)行中樁放樣，一般采用全站儀進(jìn)行放樣.使用GPS-RTK進(jìn)行中樁放樣；用水準(zhǔn)儀進(jìn)行找平工作，中樁放樣后用水準(zhǔn)儀測(cè)出中樁水準(zhǔn)高程.在線路附近埋設(shè)控制點(diǎn)，控制點(diǎn)高程已知且精度能滿足規(guī)范要求；用經(jīng)緯儀結(jié)合水準(zhǔn)尺測(cè)線路橫斷面。
4 施工質(zhì)量控制
4.1 合理選擇填料
注意回填土料應(yīng)保證填方的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。一般不能選用淤泥和淤泥質(zhì)土、膨脹土、有機(jī)物含量大于8%的土、含水溶性硫酸鹽大于5%的土及含水量不符合壓實(shí)要求的粘性土。選定好回填材料后，質(zhì)檢員與抽樣員協(xié)同監(jiān)理工程師一起在現(xiàn)場(chǎng)抽取土樣，取樣的樣品應(yīng)涵蓋各個(gè)土層和性狀。然后送工地實(shí)驗(yàn)室做標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)，確定最優(yōu)含水率下的最大干密度。最終確定的最優(yōu)含水率為16.8%，最大干密度為1.71g/cm3。石子進(jìn)場(chǎng)后應(yīng)做篩分試驗(yàn)、針片狀含量試驗(yàn)、含泥量試驗(yàn)。應(yīng)嚴(yán)格控制各級(jí)骨料的超、遜徑含量。以原孔篩檢驗(yàn)，其控制標(biāo)準(zhǔn)：超徑＜5%，遜徑＜10%。當(dāng)以超、遜徑篩檢驗(yàn)時(shí)，其控制標(biāo)準(zhǔn)：超徑為零，遜徑＜2%。儲(chǔ)料場(chǎng)對(duì)不同規(guī)格、不同產(chǎn)地、不同品種的碎石應(yīng)分別堆放，并有明顯的標(biāo)示。在進(jìn)行公路施工中，砂的使用主要是天然砂，這其中以河砂為主。但隨著改革開(kāi)放以來(lái)我國(guó)建筑業(yè)的快速發(fā)展，和各地的大興土木，河砂的保有量逐漸減少，價(jià)格逐漸提高。為了節(jié)省成本，很多施工單位在工程中都采用了人工砂以及山砂，的工砂。這些砂的質(zhì)量和純度明顯不如河砂，所以在選用時(shí)要進(jìn)行嚴(yán)格檢測(cè)，進(jìn)行各種檢測(cè)試驗(yàn)，不可使得混凝土中的砂含有過(guò)多有機(jī)質(zhì)。
4.2 施工控制參數(shù)
施工開(kāi)始之前，技術(shù)部必須施工部門(mén)技術(shù)負(fù)責(zé)人進(jìn)行技術(shù)交底，交代清楚回填區(qū)域的劃分、試驗(yàn)確定的壓實(shí)參數(shù)、施工方法等，詳細(xì)如下①進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)必須遵守安全生產(chǎn)紀(jì)律。②土方工程開(kāi)挖前編制開(kāi)挖方案，并按認(rèn)可后的方案進(jìn)行開(kāi)挖。③挖土中發(fā)現(xiàn)管道，電纜及其他埋設(shè)物應(yīng)及時(shí)報(bào)告，不得擅自處理。④挖土?xí)r要注意土壁的穩(wěn)定性，發(fā)現(xiàn)有裂縫及傾、坍可能時(shí)，人員要立即離開(kāi)并及時(shí)處理，并要合理的控制好參數(shù)。
4.3 現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程質(zhì)量控制
填筑過(guò)程中首先要控制層厚，每層壓實(shí)厚度根據(jù)試驗(yàn)段確定的最佳鋪填厚度進(jìn)行控制。土石方運(yùn)到施工作業(yè)段攤鋪后，用尺量測(cè)松土厚度，每填一層都應(yīng)超出路堤的寬度，并有足夠的余寬，以確保路基邊緣的壓實(shí)度。根據(jù)規(guī)范“每邊應(yīng)超出路堤寬度外0.5 m”進(jìn)行超填碾壓，但在實(shí)際工程中，0.5 m的富余寬度往往不夠，一方面由于路基沉降，引起寬度“不夠”，另一方面高填土地段機(jī)械到不了邊緣，邊緣的土不能充分拌和、壓實(shí)，容易造成邊緣松散、碾壓不密實(shí)的現(xiàn)象，甚至可能產(chǎn)生縱裂的病害。所以在具體的施工過(guò)程中，機(jī)械設(shè)備的壓實(shí)原則要求盡量按先邊部向中間壓實(shí)，在邊緣部位留出安全距離，逐漸向邊部壓實(shí)。充分利用施工機(jī)械碾壓，可減少壓實(shí)機(jī)械工作量。同時(shí)土層的壓實(shí)程度跟壓路機(jī)的噸位有很大關(guān)系，噸位過(guò)小，壓的遍數(shù)再多也不會(huì)達(dá)到規(guī)定的壓實(shí)度要求。
4.4 質(zhì)量驗(yàn)收
填土路堤，當(dāng)粒徑大于4 cm的粒料含量占30%以下時(shí)，路堤以重型擊實(shí)試驗(yàn)法所得最大干密度的壓實(shí)度作為路基壓實(shí)的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn);當(dāng)粒徑大于4 cm的粒料含量占30%以上時(shí)，采用固體體積率作為壓實(shí)度的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)；以灌砂法檢測(cè)壓實(shí)度.同時(shí)檢驗(yàn)中線、標(biāo)高、寬度、橫坡、平整度和邊坡坡度外形質(zhì)量，路堤頂面用彎沉試驗(yàn)車(chē)檢測(cè)其彎沉值，填石路基，壓實(shí)后直至路基表面無(wú)輪跡為止。
5 結(jié)論
該路段強(qiáng)夯施工保證了高填方整體工程按計(jì)劃順利完成。同時(shí)經(jīng)過(guò)監(jiān)測(cè)，未發(fā)現(xiàn)路基差異變形，路基整體穩(wěn)定；路面無(wú)縱橫裂縫，外觀質(zhì)量?jī)?yōu)于其他路段。強(qiáng)夯法施工應(yīng)用于路堤施工是可行的。
參考文獻(xiàn)：
[1]劉永躍.沖擊壓實(shí)在高填方施工中的應(yīng)用[J].筑路機(jī)械與施工機(jī)械化.2007.56（2）.55-57．
[2]徐培華.高等級(jí)公路路基路面施工質(zhì)量控制技術(shù)[M].北京.人民交通出版社.2000
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