黎兆雨
摘要:在公路路基施工阶段,为了有效地保证路基施工质量,需要采取强夯技术,其能够使公路路基拥有更好的稳定性与安全性。文章介绍了强夯技术的作用机理,分析了公路路基强夯技术的优势,探讨了公路路基施工中强夯技术的具体应用。
关键词:公路路基;强夯技术;应用
中图分类号:U416.04 文献标识码:A
DOI:10.13282/j.cnki.wccst.2019.10.020
文章编号:1673-4874(2019)10-0067-02
0引言
伴随着社会主义经济建设事业的全面推进,我国经济得到了全面的发展,公路建设便是其中一项极为重要的工程,其能够为人们的日常出行提供更大的便利,同时也能使人们享受到更加优质的出行服务。在公路路基的施工阶段,强夯技术是其中一种常见的施工技术,同时也是提高公路路基质量的一项核心技术。基于此,需要在公路路基施工阶段贯彻落实强夯技术,从而使公路路基施工的质量能够全面地提升。
1强夯技术概述
强夯技术又被称为动力固结技术,在实际工程当中,其主要是通过将机械夯锤提升到一定的高度,随后令其自由下落,在下落的过程当中由于重力的作用會产生较大的冲击力,这种冲苗力作用在路基表面,可以有效地使路基土体之间的固体颗粒聚拢到一起,从而有效地对路基的土体进行加固。在公路路基施工当中,因为强夯技术的施工成本较低、施工便捷等方面的优点,所以在实际工程中得到了广泛的应用。通过强夯技术能够有效地提升公路路基施工质量、缩短施工工期,从而使公路路基施工工程能够得以更加优质地完成。
2 强夯技术作用机理分析
强夯技术在实际的应用当中,通过将夯锤提升到一定高度随后自由下落,在夯锤下落的阶段,会产生较大的冲击力,在这个过程当中遵循物理学公式:F=Ep=mgh。其中F表示夯锤对地冲击力;Ep表示重力势能;m表示夯锤的质量;g代表重力加速度(一般情况下取值为9.8m/S);九代表夯锤的提起高度。在这个过程当中夯锤对于路基的冲击力F与重力势能Ep相等,重力加速度为恒定值,所以,夯锤在下落阶段对于地面的冲击力取决于夯锤的质量与将其提起的高度。在保证夯锤质量不变的情况下,夯锤提起高度越高则其对地面的冲击力越大;在夯锤提起高度不变的情况下,则夯锤的质量越大其对地面的冲击力越大。
在夯锤下落之后,夯锤的重力势能便可以转化为对路基的冲击力,从而使路基当中的土体颗粒能聚集在一起,并且还能够有效地排除土地当中的水分、气体等方面因素对于路基质量的影响,使土体拥有更强的密度,并且增强土体的强度,从而有效地加固公路路基,使其在后续使用阶段拥有更长的使用寿命。
3 公路路基施工中强夯技术的优势分析
3.1有效加固土体
强夯技术能够有效地使路基当中的石块、碎石、黏性土、素填土以及在各类工程当中的黏土有效地聚合在一起。在这个过程当中,由于夯锤的重力势能作用,可以使聚集的土体更加凝实,并且在实践当中承受更大的荷载力。通过不断的研究与实践证明,该项技术相对于传统的填充大理石块的方式,能够起到更加显著的效果,并且由于其能根据具体的施工环境来选择适宜的施工工艺,所以大理石石块填充的方式已经开始逐渐被强夯技术取代。
3.2 有效控制整体工程成本
在公路路基施工阶段,强夯技术在操作阶段更加简单与便捷,其只需要在施工的阶段控制夯锤的质量与提升的高度即可,而并不是像传统施工方式那样需要逐段铺设大理石块。这会使强夯技术在实际施工当中节省下大量的费用,如材料运输费用、人员管理费用、施工费用等,从而降低整体公路路基工程的成本。
4 强夯施工在公路路基施了当中的应用
4.1施工准备
强夯施工开始之前,需要施工技术人员进行现场勘查,掌握施工现场的地质信息,确定强夯作业需要的夯锤规模,同时还需将施工现场的土层、植被、腐殖土等进行清理,祛除可能影响到夯击质量的因素。在一般情况下,表层土的清理深度为30cm。随后还需要布置夯击点,通常为正方形或者是梅花形网络布置,每个夯击点的间距需要根据基础布置、加固土层厚度以及施工现场的土质来确定。总的来说,在加固深度大、土质软、单击能力大的情况下,其间距需要大一些;若是加固深度浅、土质软、单击能力小,则其间距需要小一些,通常情况下为5-15m。
4.2 平整土地与试夯作业
完成以上步骤之后,还需要由工程技术人员对施工现场的土体进行平整。在一般情况下,要保证施工面上没有较为明显的凸起或者是凹陷,以免在强夯施工阶段夯锤下落时造成夯苗效果不平衡的现象。然后还需要在施工现场测量放线,确定轴线、夯苗场地标线及标出好夯击点位置信息,同时还需要确定3-5个水准基点。
在正式开始强夯施工之前,还需要设置1-3个实验区。针对实验区来说,需要保证其面积>20cm×20cm,并在试验区进行试夯作业。在试夯阶段,每次夯击都要给予其不同的夯击能量、夯击距离等,以确认最佳夯击能量、最佳夯击锤数,并且确定强夯施工的有效加工深度。通常强夯施工的标准为,在强夯加固之后人工填土地基的承载力≥0.15MPa。在试夯阶段,必须要每隔一段距离设置一个试夯点,这样能够排除不同区域对于试夯结果的影响,特别是在施工区域较大的地区。因为每个地区的土质都会具有一定的差异性,这需要在强夯作业的时候施以不同的夯击力度,而试夯施工则可以很好地解决这个问题,从而充分保证每一寸路基的质量。
4.3 铺设碎石
在工程当中,若是遇到地表结构饱和度较高或者是地基水位超过规定范围的情况,需要在该处开展铺设碎石的施工。一般情况下,所选用碎石的密度一般为5.0×10 kg/m,这种碎石主要是由大小不同的粗集料组合而成。其中,石屑主要指碎石孔径为5mm左右筛下的筛余料,其实际颗粒组成通常为0-10mm。在碎石选用的阶段,要保证其能够在夯击之后具有优良的承载力,同时这种方式也能够在很大程度上避免夯实阶段出现土壤松动的问题。
4.4 强夯施工
强夯施工需要分段进行,顺序为从边缘地带向中央区域开始夯詞,从而减少侧向压力对附近地区的影响。通常来说,夯击施工阶段,要保证夯锤的平稳、夯击点准确,若是发生错位或是坑底倾斜过大的现象,需要用砂土将坑底摊平,然后才能够开始下一次夯击施工。每夯击一遍都需要测量好平均下沉量,随后用土将夯坑填平,之后进行下一遍夯击。夯击遍数一般为2-5遍,前2-3遍为间夯,最后一遍为低能量的满夯,每个夯击点的夯击次数为3-10次,最后一遍的夯击次数为1-2次。同时,在强夯施工的期间,要做好强夯施工记录。
4.5 质量检测
在试夯作业完成之后,需要保证路基强夯施工的锤重、落距、夯击点布置以及各个夯击点的夯击次数符合工程设计要求,在这个阶段可以通过观察施工效果或者是翻查夯击记录来检查。随后还需要对项目的偏差进行抽查,抽查夯击点的数量为总体夯击点的5%。质量验收的标准为:夯击点中心位移允许偏差范围为150mm,需要采用经纬仪或者是拉线和尺量检查;顶面标高的允许偏差为±20mm,需要使用水准仪或者尺量检查;地面平整度允许偏差范围为30mm,用2m靠尺或者楔形塞尺检查。在保证以上项目都符合标准之后才可以完成强夯施工验收。
5 结语
在我国的公路工程当中,路基建设项目是一项极为重要的工程,路基工程质量的优劣,将直接影响到公路的承载能力与后续使用寿命。而在路基建设工程当中应用强夯技术能够有效提升路基工程的强度与质量,从而全面保证公路施工工程的质量。