公路填方路基強(qiáng)夯加固模式研究

印杰

【摘 要】在通常情況下，高速公路在修建過(guò)程中難免會(huì)遇到比較特殊地貌路況，因而會(huì)存在一定的填方路基問(wèn)題。由于公路填方路基受到自身使用填料所具有特殊性質(zhì)和周圍環(huán)境等方面的影響，使得當(dāng)前所使用的壓實(shí)方法無(wú)法滿足公路路基的壓實(shí)加固要求，因而需要對(duì)其進(jìn)行相關(guān)的加固?；诖耍疚闹饕偷扔诂F(xiàn)階段高速公路填方路強(qiáng)夯加固模式進(jìn)行重點(diǎn)探討和分析，以期能夠更好的保證公路運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性，滿足現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展對(duì)這方面的需求。

【關(guān)鍵詞】高速公路；填方路基；強(qiáng)夯；加固模式

中圖分類號(hào)： U416.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2018）12-0165-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.12.075

當(dāng)建筑施工單位在開(kāi)展公路修建作業(yè)時(shí)，大多是在山區(qū)使用填方路基。眾所周知，山區(qū)地形較為復(fù)雜，交通不便利等。對(duì)山區(qū)填方路基來(lái)說(shuō)，相關(guān)施工單位所進(jìn)行的強(qiáng)夯法處治的工程數(shù)量不是很多，因而缺乏相應(yīng)的工程經(jīng)驗(yàn)。所以作為建筑施工單位在高速公路修建工作中，需要注重對(duì)路基強(qiáng)夯處治技術(shù)進(jìn)行全面且系統(tǒng)的研究和分析，以此能夠提高其施工水平。確保公路工程在填方路基強(qiáng)夯加固上達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求。在這種形勢(shì)下，施工單位在修建過(guò)程中所使用的公路填料基本上是就地取材。具體來(lái)說(shuō)就是使用大量的廢棄石料和土等，使用這些材料不僅能夠在一定程度上減少和節(jié)約公路的造價(jià)，同時(shí)還有效的避免施工對(duì)植被森林所帶來(lái)的環(huán)境破壞。在實(shí)際中，我國(guó)高速公路的填方路是沒(méi)有達(dá)到公路的使用要求的，針對(duì)這種情況，則需要通過(guò)外力的作用對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)夯加固。之所以這樣做，主要是為了能夠進(jìn)一步提高公路路基的緊密度和壓實(shí)度，從而有效預(yù)防和減少高速公路在投入使用后所產(chǎn)生的沉降現(xiàn)象，保障工程質(zhì)量。

1 高速公路填方路基強(qiáng)夯加固的模式

在現(xiàn)階段的高速公路建設(shè)中，能夠清楚的發(fā)現(xiàn)強(qiáng)夯加固技術(shù)的使用中具有較為明顯的優(yōu)勢(shì)，具體表現(xiàn)在加固效果較為明顯、施工方便以及沖擊力大等情況。因而這種加固處理技術(shù)開(kāi)始廣泛應(yīng)用在高速公路的建設(shè)工作中[1]。但是在實(shí)際中，施工人員在公路建設(shè)中所使用的強(qiáng)夯技術(shù)來(lái)對(duì)路基進(jìn)行加固，具有一定的地域性。同時(shí)還會(huì)受到多方面因素，影響加固效果。在這時(shí)就需要相關(guān)單位結(jié)合實(shí)際，加強(qiáng)對(duì)公路填方路基的強(qiáng)夯加固模式的全面認(rèn)識(shí)，以此能夠在最大程度上提高最終的強(qiáng)夯加固效果，促使公路建設(shè)工作有序開(kāi)展。

1.1 圓柱體加固

關(guān)于圓柱體加固模式，主要就是指施工人員在公路修建過(guò)程中，對(duì)其進(jìn)行相關(guān)的強(qiáng)夯壓實(shí)后，會(huì)在沖擊荷載的作用下所產(chǎn)生的土體位移的實(shí)際影響范圍，大概是是圓柱體。結(jié)合實(shí)際發(fā)現(xiàn)，這種強(qiáng)夯加固模式在應(yīng)用中所引起的土體側(cè)向位移會(huì)比較小，在這其中，夯坑下的土柱的向側(cè)面所出現(xiàn)的變形情況，是可以忽略的[2]?？傊?，強(qiáng)夯加固對(duì)公路路基的表層填土就是屬于一種以垂直方向?yàn)橹鞯募羟衅茐摹?/p>

1.2 倒圓臺(tái)體加固

作為建筑施工單位，其在對(duì)當(dāng)前高速公路填方路基進(jìn)行相應(yīng)的強(qiáng)夯加固作業(yè)時(shí)，如果在此過(guò)程中的夯坑邊緣位置沒(méi)有隆起，這時(shí)就能夠發(fā)現(xiàn)夯坑的形狀與倒圓臺(tái)體較為相似，因而被稱為倒圓臺(tái)體加固模式。施工人員在進(jìn)行強(qiáng)夯加固作業(yè)中，夯坑的邊緣沒(méi)有突起，同時(shí)也沒(méi)有側(cè)向擠壓[3]。這使得公路路基在夯捶和填方土的作用下，需要施工人員按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求，將夯坑里的填土沿路基壓力擴(kuò)散和已經(jīng)完成加固環(huán)節(jié)的固體范圍的邊界線全部夯入夯坑底面以下的土體內(nèi)。如下圖所示。其中，θ是圓臺(tái)形夯坑內(nèi)的土體沿地基壓力擴(kuò)散角。

1.3 橢圓形加固

施工單位在進(jìn)行強(qiáng)夯加固填方這個(gè)環(huán)節(jié)時(shí)，會(huì)在一定程度上受到強(qiáng)夯的沖擊荷載的作用下，使得分層土發(fā)生一定的位移和變化[4]。另外，其還會(huì)在的橢圓體強(qiáng)夯加固的模式下，受到?jīng)_擊荷載作用后，出現(xiàn)土體位移的影響范圍則是橢圓形。在實(shí)際中，該體形中的側(cè)向加固半徑的荷載作用中心，比較接近至少2倍的夯捶直徑。在這之后，受到荷載作用，能夠使得施工人員在公路填方路基強(qiáng)夯加固的實(shí)際深度達(dá)到或使是超過(guò)2倍夯捶的直徑。

1.4 蘋(píng)果形加固

當(dāng)施工人員按照相關(guān)施工要求，對(duì)公路路基進(jìn)行強(qiáng)夯加固作業(yè)時(shí)，要能夠認(rèn)識(shí)到強(qiáng)夯所帶來(lái)的巨大沖擊力已經(jīng)超過(guò)實(shí)際路基填方的強(qiáng)度。因而會(huì)在一定程度上給整個(gè)填方土體較為嚴(yán)重的沖擊和破壞，致使其出現(xiàn)較大的沉降。在這其中，強(qiáng)夯會(huì)使得土中的壓力超過(guò)土本身所具有的強(qiáng)度。進(jìn)而導(dǎo)致土的結(jié)構(gòu)受到不同程度的破壞，以及土變得更加軟化。在這種情況下，則會(huì)極大的增加側(cè)壓力系數(shù)。在具體過(guò)程中，土是被兩個(gè)不同方向的力量作用，促使土在縱向被壓密的同時(shí)，還會(huì)因在橫向上受到力的作用而被側(cè)向擠密。此外，因公路修建中，主壓實(shí)區(qū)的填方土?xí)艿綇?qiáng)夯沖擊力的影響，造成破壞，使得側(cè)面擠壓的作用不斷加大。這也就導(dǎo)致水平方向穩(wěn)定強(qiáng)夯加固區(qū)方位也隨之增大。結(jié)合實(shí)際，這個(gè)加固區(qū)就是一個(gè)水平寬度的蘋(píng)果形。因而被稱為蘋(píng)果形加固模式。

2 公路填方路基強(qiáng)夯加固不同模式的探討

在實(shí)際中，因高公路填方路基強(qiáng)夯加固模式經(jīng)常受到各方面因素的影響，這些因素的出現(xiàn)，會(huì)對(duì)填土的具體類型、性質(zhì)、形狀以及夯擊功能產(chǎn)生一定的影響。在這其中，夯擊力比較大，當(dāng)公路路基的填土性質(zhì)處于較為松軟的時(shí)候，則會(huì)使得強(qiáng)夯加固影響深度較大，而對(duì)側(cè)面方向土體的影響會(huì)比較小[5]。而當(dāng)夯擊力大時(shí)，填土土體堅(jiān)硬時(shí)，施工人員在對(duì)公路填方進(jìn)行強(qiáng)夯加固時(shí)，能夠發(fā)現(xiàn)整個(gè)夯區(qū)側(cè)面方向的實(shí)際加固范圍會(huì)得到相應(yīng)的擴(kuò)大。由此可見(jiàn)，不同的情況所到達(dá)的要求不相同。針對(duì)這種情況，則需要相關(guān)施工人員結(jié)合實(shí)際情況，采取針對(duì)性的強(qiáng)夯加固模式，以此能夠更好的保證加固效果。

2.1 填方路基的屬性

雖然在公路修建中有不同的強(qiáng)夯加固模式，但是都與高速公路填方路基所具有的特征產(chǎn)生緊密的聯(lián)系。在通常情況下，施工人員雖然能夠在碎石土、沙土和濕陷性黃土等路基進(jìn)行強(qiáng)夯加固，但是其在對(duì)不同的填方路基進(jìn)行強(qiáng)夯加固時(shí)，首先就要能夠按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求，對(duì)其進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，以此能夠確定其是否具有適用性與可行性[6]。對(duì)于填方路基的填料的屬性，是會(huì)在強(qiáng)夯荷載作用下發(fā)生多個(gè)變化，幫助施工單位結(jié)合自身施工情況，對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。這樣做，不僅能夠在最大程度上提高基土的強(qiáng)度，有效降低壓縮性，同時(shí)還極大的實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)代我國(guó)高速公路填方路基進(jìn)行強(qiáng)夯加固的目的。進(jìn)而滿足交通運(yùn)輸需求。

當(dāng)前高速公路填方路基與填方路基所具有的特性具有一定的聯(lián)系。這是因?yàn)槁坊盍蠈儆诜秋柡屯?。?duì)于這種多孔隙的非飽和土體，其在動(dòng)力荷載作用下，是很容易出現(xiàn)剪切破壞這個(gè)問(wèn)題。這種情況的出現(xiàn)會(huì)在一定程度上提高地基密實(shí)度。此外，因其沒(méi)有受到水的橫向傳播，進(jìn)而使得高速公路填方路基在強(qiáng)夯作用下對(duì)側(cè)向所產(chǎn)生的影響較小。

2.2 強(qiáng)夯加固的深度

將高速公路的填方路基進(jìn)行強(qiáng)夯加固后，會(huì)使得填方路基的基土物理學(xué)性質(zhì)發(fā)生一定的變化。特別是加固深度的擴(kuò)大[7]。為了能夠更好的保證強(qiáng)夯加固所具有的加固深度作用，則需要相關(guān)施工人員結(jié)合實(shí)際，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試夯或相關(guān)經(jīng)驗(yàn)對(duì)其進(jìn)行確定。在圓柱體的強(qiáng)夯加固模式中，其對(duì)高速公路填方路基所產(chǎn)生的強(qiáng)夯加固深度比較大，且在側(cè)面方向所帶來(lái)的影響范圍比較小。而對(duì)于等效圓柱體的有效高度，則在一定程度上體現(xiàn)出強(qiáng)夯加固的深度，同時(shí)其在豎直方向的截面積與夯捶的底面積是相同的。

2.3 密實(shí)度

當(dāng)施工人員在開(kāi)展公路填方路基強(qiáng)夯加固前和加固后，能夠清楚的發(fā)現(xiàn)公路填方路基的相關(guān)填料在深度和寬度這兩個(gè)方向上是具有明顯變化的。在完成公路填方路基強(qiáng)夯加固后，填方路基的密實(shí)度獲得一定程度的提高，同時(shí)在強(qiáng)夯加固所發(fā)揮的作用下，整個(gè)公路填方路基的側(cè)向加固范圍逐漸變小。另外，因強(qiáng)夯加固具有極大的沖擊力，在這時(shí)就需要施工人員結(jié)合實(shí)際情況，合理的應(yīng)用大型起重機(jī)械來(lái)進(jìn)行公路填方路基夯實(shí)作業(yè)。在此過(guò)程中，施工人員必須要能夠考慮到對(duì)個(gè)方面，特別是在強(qiáng)夯的單位夯擊能量上，要能夠結(jié)合實(shí)際高速公路填方路基所具有的類型、結(jié)構(gòu)以及荷載大小等多個(gè)方面進(jìn)行工作。

3 結(jié)語(yǔ)

綜合上述，在現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展下，其對(duì)工程建設(shè)越發(fā)重視，特別是在公路修建工程中。因多數(shù)公路建設(shè)會(huì)經(jīng)過(guò)山區(qū)，因而不可避免的涉及到填方路基這個(gè)問(wèn)題。為了能夠更好的保證公路運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，作為建筑施工單位，則就要注重對(duì)公路填方路基的強(qiáng)夯加固工作。經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明，在高速公路的填方路基進(jìn)行相應(yīng)的強(qiáng)夯加固，不僅在施工工藝操作上較為簡(jiǎn)單，且所使用的土質(zhì)范圍也較為廣泛， 進(jìn)而取得較好的加固的效果可以取得較好的效果。施工人員按照要求，開(kāi)展相關(guān)的強(qiáng)夯加固作業(yè)，能夠使得其具有更高的承載力， 以此能夠在最大程度的提高地基強(qiáng)度加固影響的深度。 因而需要建筑施工單位在工程施工上對(duì)這種技術(shù)的應(yīng)用予以足夠的重視。通過(guò)這種方式的應(yīng)用，不僅極大的提高工程質(zhì)量，還進(jìn)一步的提高施工單位在公路工程施工上的水平和能力。

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