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摘要:随着建设用地的日益短缺和宏观调控,建设用地变得越来越重要。贫瘠、高填方场地尤为突出,尤其是我国北方湿陷性黄土场地分布广泛。湿陷性黄土在自然状态下具有高强度和低压缩性。然而,如果作为地基有很大的危害性,本文就湿陷性黄土高填方路基施工要点进行了探讨。
关键词:湿陷性黄土;高填方路基;施工要点
前言:一般湿陷性黄土都是在一些气候干旱的条件下形成的,这是一种特殊性质的土,在其形成的初期,由于季节性少量的雨水,会将较为松散的粉粒黏聚起来,在经过水分的不断蒸发,从而形成以粗颗粒为主体骨架的多孔结构。湿陷性黄土会在上土层重力的作用下,或者在附加力的作用下,其下沉稳定之后,再受到水的浸湿,就会直接让整个土体的结构受到破坏,从而出现下沉的情况,直接影响路基的整体质量。不仅如此,在公路高填方路基施工完成之后,也会随着使用时间的不断增长,还有自然环境的不断变化,从而致使路基下陷、横纵向开裂等情况。
1湿陷性黄土高填方路基易发沉陷的部位
通常湿陷性黄土高填方路基容易发生沉陷的部位,就是路基填挖的结合部,尤其是半填半挖的路基部分,最容易出现不均匀沉降,从而导致路面开裂的情况。当然之所以会出现这样的情况,主要是由于不良地基、填土材料、压实工艺等多方面的原因造成的。另外最容易发生沉陷部分的就是在冲沟填方,因为通常冲沟填方部分由于填方较高,而其纵向长度又相对较短,并且其通常都是在暗涵顶来进行填筑的,所以在实际施工过程中,通常需要进行着重性的关注。施工人员要注重严格按照相关的施工设计要求,保证压实度、填料等各项指标的科学性,避免后期自然沉降等问题的发生,在实际施工过程中最好可以采用整幅施工,这样就可以有效避免路基裂缝等问题得到产生。在其排水功能施工过程中,还要注重不论是对于临时排水问题的设计,还是整个路基的最终排水系统设置,都需要保证其通畅、完善。
2强夯加固原理
所谓的强夯法,主要是通过重锤的自由下落对土层进行夯击,使地基能够迅速固结,从而使软弱地基的承载力大幅提高。一般情况下,施工所用重锤在15~45t,利用起吊设备将其提升至30m高时,松开挂钩使其自由下落产生冲击波,地基土体在短时间内受冲击能的作用使土颗粒破碎或产生相对运动,从而迅速排出和压缩土体空隙中的水及气体,减少空隙体积,形成比较密实的结构,从而起到夯实的效果。则土质不同,夯击能也有所不同,强夯加固技术在杂填土地基、非饱和黏性土以及砂性土中应用广泛,且效果良好。对于非饱和的黏性土地基,通常采用的方法为分遍间歇夯击和连续夯击两种,夯击次数和夯实深度需要通过现场试验得知。通过长期实践可知,在200t左右的夯实能量下,夯实有效深度一般在5m左右。该加固法发展起来的基础是重锤夯实法,但其加固机理区别于重锤夯实法。
3施工步骤
3.1施工工艺流程
原地面清理→原土基强夯处理→原地面排水盲沟的设置→原土基与填筑体接触面的处理→填筑体处理→填筑体与坡面搭接区的处理→检测验收。
3.2湿陷性黄土高填方路基处理技术措施
3.2.1基础工作
1)清除路基范围地表的树木、树根及杂草,挖除树木全部根系,对原有的耕植土和腐殖土进行清表处理,处理深度不小于40cm。
2)对承载力差的湿陷性黄土地基进行换填、挖台阶技术措施处理,保证该地段的地基承载力和整体稳定性。
3)在湿陷性黄土高填方处做好路基沉降连续跟踪观测工作是非常重要,也是十分必要的。
4)参照相关规范、工艺,路基填筑的有效宽度要做到严格控制,逐层填压,注意路堤两侧的边坡部填筑。
3.2.2对湿陷性黄土高填方进行冲击碾压
1)冲击碾压时,速度控制在10km/h~12km/h,冲碾顺序“先两边、后中间”,若路基表面扬尘较大,用洒水车适量洒水后继续冲碾。
2)冲击碾压在路基形成连续冲碾段后进行,此工序可以提高冲碾效率,使路基整体的均匀性有了保障。
3)控制路表的含水量,范围不大于50cm内,防止含水量过大,造成弹簧、翻浆等不良现象。
4)冲击碾压完毕后,检测路基压实度达标为止。
5)冲击碾压时,在距离结构物5m、暗涵顶面距路基面层厚度小于2m、明涵顶面,不能进行冲击碾压作业。
3.2.3对湿陷性黄土高填方进行强夯处理
1)强夯机械为:抚挖QUY-55t,自动脱钩装置的履带式起重机。夯锤锤重为12.3t,夯锤为圆形底面,直径2.4m,夯锤中为4个贯通气孔。
2)第一遍跳夯夯击点按照梅花形布置,间距为2.5D,采用逐点夯与满夯相结合的方法,点夯夯击两遍,单点夯击数为11击,此击数为最佳击数,夯击能量2000kN·m;满夯夯击一遍,夯击能量2000kN·m,互相搭接不大于1/2夯痕。
3)按照图纸要求,夯击能采取2000kN·m,强夯后对上部震松的土层碾压至规定压实度。
4)强夯处理,自下路床顶向下4m强夯一次,最下面一层强夯至原地面距离不小于5m,每层强夯按照设计图纸要求夯击遍数为3遍、前两次为跳夯,单点夯击为11次,第二次为排夯,互相搭接不大于1/2夯痕。
5)强夯施工,检测方法为尺量、水准检测,要求:夯击遍数不少于3遍,主夯点单点夯击11次,每点检测;夯击点间距误差不能大于5cm;最后两击沉降差值不能大于5cm;夯坑周围不能有过大的隆起地面。
结束语
随着我国公路运输网络的不断完善,其在国民经济中占据着越来越重要的地位。湿陷性黄土路基的存在直接影响着道路的安全性和稳定性,因此需要通过强夯加固技术改变路基结构,提高路基承载力。施工单位要不断优化强夯加固技术,认真履行施工流程,严格控制施工质量,使地基承载力大幅提高,保障公路事业的健康可持续发展。
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