强夯法在公路路基施工中的应用探讨
2021-07-01袁芳成
袁芳成
【关键词】强夯法;高速公路;路基施工
【中图分类号】U416.1 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688(2021)05-0082-03
目前,随着我国经济的快速发展,我国公路建设工作相比之前发生了巨大的转变,主要表现在以下几个方面:建筑规模的扩大、建筑施工范围的延伸及建筑施工工艺和技术的进步等。随着国家对公路工程的投入逐步加大,在具体的施工过程当中,必须严格按照相关要求和规范,进一步强化对新型施工技术的运用,充分发挥强夯法的优势,从而为我国公路工程的施工质量的提升打下坚实的基础。
1 路基施工在公路工程中的重要地位
现今,我国交通现代化建设工作相比之前得到了快速的发展和进步,不仅能够提高我国现代化的形象,也促进了我国相关建设工程进一步的发展和提升。我国公路工程的建设工作与我国经济发展和建设工作存在着十分紧密的联系,因此想要大力发展经济,就离不开对公路工程的管制和优化。但是,随着近年来一些建筑施工单位和承包单位出现思想懈怠的情况,在公路路基施工质量方面并没有引起高度的重视,因此可能会造成实际工作并不能严格按照相关要求和标准进行,这在一定程度上就会危害我国公路施工的质量及政府的公信力,甚至还会给公民的出行安全带来巨大的安全隐患,使得公路的安全使用得不到根本的保障。
为了推进我国公路建设工作,就必须紧抓路基的质量控制工作,从而促进我国公路工程得到更好的发展。但是就目前的运行情况来看,在公路路基建设的过程当中,仍然存在许多问题。这些问题如果不能得到及时的解决,就会制约我国公路建设迈向国际化的目标。公路路基施工对技术和工艺具有较高的要求,而且涉及各种复杂的施工流程,在施工过程当中需要根据实际情况,进行挖土、运料、填料及压实处理,因此必须严格遵循流程进行施工,这样能够避免出现返工的情况。根据上述内容,我们能够了解到公路路基的施工质量对公路十分重要,只有达到一定的要求和标准,才能够提高路基的承受能力及使用年限,更好地满足公路使用的需求。
2 强夯法的主要特点及优势
目前,强夯法在国内公路路基施工工作当中得到了十分广泛的应用和推广,而且能够带来十分显著的成效,因此成为许多建筑单位青睐的施工技术。这与强夯法本身的优势是分不开的。研究强夯法在公路路基施工中的应用,要求施工单位熟悉并且熟练操作这项技术,充分掌握该项技术的优势和特点,只有这样,才能够更好地根据实际情况选择合适的施工方法。在公路路基的施工过程当中,强夯法能够带来显著的加固效果,这是这项技术区别于其他技术的主要优势。强夯法能够降低地基土的孔隙率,增加土层的干密度,提高土体的压实力度,进而提升路基的承载能力。这种施工方法在公路工程的应用十分广泛,而且适用于各种类型的地基施工方案当中[1]。
3 强夯法的特征、原理及强夯法施工技术注意事项的分析
强夯法当前在施工技术领域之所以占据着重要的地位,正是由于其自身的优点十分鲜明且突出,所以它在未来施工技术发展领域也将日益重要。
3.1 强夯法的特征
强夯法是一种有着鲜明优势与特征的技术,这一技术优势在一些特定的施工类型中体现得淋漓尽致,比如高速公路的路基修建过程中,强夯法凭借其特有的技术特征能够极大地提高施工效率,并且对施工效果也具有较强的优化作用。强夯法在实际的应用过程中,表现要优于预制桩等形式的加固路基方法,其中在工程建材的节约方面,强夯法表现优异,对于建材的消耗较低,能够在保障工程质量的前提下,更好地节约工程成本。噪声污染一直是施工过程中需要克服的突出问题,而强夯法的降噪效果也是其能够在众多的路基加固方法中脱颖而出的本质原因之一。更重要的是,强夯法更有利于保障工期。施工的内在核心在于其安全性,而强夯法能够在保障安全性的基础上,又能保障施工进度,由此可以避免工期延误所造成的连锁反应。正是由于强夯法在实际的施工应用过程中所展现出来的优势,使其成为众多施工单位所青睐的施工技术,同时该方法也早已被许多不同公路的工程建设所利用。
3.2 强夯法的原理
在使用强夯法之前对其主要施工原理的了解是十分必要的,也是施工单位能够良好地利用强夯法的基础。回归到强夯法本身,其工作原理较为丰富,其中动力固结原理、密实原理等原理充分体现了其科学性。在高速公路的路基建设环节,强夯法能够将强有力的冲击力作用于路基之上,以此将路基的土层结构压缩,使其发生形变,从而使得路基土体具有更加紧密的结构,这对于路基承重能力的提高是显而易见的,使建成后的公路能够承受更大重量车辆的通过[2]。重锤常常在施工过程中被利用,这种强大的压强作用改变了土层所具备的原有结构,破坏了其塑性变形结构,从而将土粒之间的接触面积延伸扩大,压缩土粒之间的空间,使土层结构更加密实,同时土层的抗压极限被大大增强。动力固结主要是通过对已经包和的土层进行再压缩,促进其中的有机物分解,从而实现最大程度上的密实状态,切实提高路基的抗压能力。此外,强夯法的动力置换原理主要存在整式置换与桩式置换两种,前者主要指的是强夯法通过高压与重力作用将碎石压入路基土体中,使地基被加固。后者主要在于利用强夯法把碎石的整体压入地基土体中,将碎石通过间隔的形式与软土进行紧密的结合,过后所产生的碎石墩与碎石桩都能够很好地保护地基稳定性,提高抗压能力。这些原理都旨在提高公路路基的密实度与抗压能力,提高路基的稳定性与耐受性,保障公路安全。强夯法施工检测结果见表1。
3.3 强夯法施工技术的注意事项
强夯法有着鲜明的工艺特点,因此施工过程中妥善地利用该技术是极其重要的。首先,要全面且充分地掌握施工技术,并且要根据实际情况对每一个模块与环节制定合理科学的管理措施。其次,若施工区域有降水,就需要对夯坑进行遮盖保护,并且要及时清理路基表面积水,保障强夯法其他工序运行顺畅。再次,要重视施工环节中的夯点与夯距问题,夯擊的次数应合理设置,并且要严格按照施工设计的标准进行。最后,针对施工现场产生的粉尘、垃圾所带来的环境与生活影响,解决方法多为喷水缓解,比如许多施工现场会在外围建设围挡墙体,在墙上会设置喷水头,通过特制喷水头可以将水流细化,扩大水雾面积能够更好地达到降尘效果[2]。
4 强夯法在建兴高速公路路基施工中的运用实例分析
在辽宁省葫芦岛市内,有一条名为建兴高速的路线,该路程长约90 km,其路基的设计分为整体式与分离式两种,该路线是十分标准的4条车道形式公路,路线时速最高不得超过120 km。该道路为了避免路基沉降所导致的路基塌陷及重型车辆对路基的损坏,大大提高了路基的承载能力,在此过程中充分利用了强夯法技术,其应用流程如下。
4.1 明确强夯法施工技术工艺流程
常规情况下的强夯法需要在较为平整的路面实施,并且要进行实测工作,待测量工作完成后才开始进行点夯。施工路线的地面是否平整对于放线测量工作的精准度有着极为重要的作用,平整度路面有助于夯点的精准落位。此外,强夯设备的妥善安置能够更好地对准夯点,在满足强夯条件的同时更好地完成工作。上述工作完成以后,就要对夯锤的高度进行提高调整,确保其能够自由下落。上述步骤需要重复操作,只有保障夯击的次数和每一个夯点都能够获得一定的夯击次数,才能促进其土层结构的紧密。在所有的夯点工作完成以后,要用推土机将夯坑推平。
4.2 明确强夯法施工技术的施工方法
对于每一个环节的充分掌控有助于保障整个工程施工成果。比如在夯点的测量工作中,要首先保障工程细目的控制力,即要针对工程的要求与现实需求进行关键位置的重点控制,而公路施工的路线沿线要进行科学合理的控制点设置,必须保障控制点的数量与位置,这些内容的布置要根据场地的大小及环境等实际情况设定。夯锤落距的设计与规划要根据现场的设计关键点,并且要遵循一定的规律,例如夯击能公式M×h,根据这些可以完成精确的夯锤落距计算。点夯工作需要将夯锤抬高至既定高度,之后自动脱钩开展夯击工作。
5 强夯法在路基施工过程中的应用及应当注意的内容
施工单位必须在施工之前做好充分的前期准备工作,以更好地推进强夯法的施用。相关工作人员必须到施工现场对地质勘查材料当中的具体情况进行分析,根据土层分布的情况确定加固深度单夯实验的具体手段和方式,从而进一步加固深度。同时,施工人员需要对夯点的位置进行特别的关注,根据具体的工程地质情况,确定合理的夯点间距[3]。在这个过程当中,可以采用正方形或者等边三角形的布置方式,从而能够找出合理的间距参数。施工人员需要对夯击的次数加以严格的控制,普通类型的土质可以采用1~8次的夯击次数,但是粗颗粒土就需要适当减少,这主要是需要结合地基建设的主要目的,合理选择具体的控制参数。地基处理的目的与具体的控制参数之间也是相互对应的,因此施工人员必须根据实际情况确定。除此之外,為了确保这项技术能够充分发挥优势,为公路工程带来显著的成效,就需要遵从一些注意事项,这些注意事项往往是根据各个施工阶段的要求确定的,也就是说,不同的施工阶段面临不同的注意事项。对过程的宏观控制是强夯法实施的重点,做好统一全局的前期准备工作就显得至关重要。同时,应该准确计算夯击的具体范围,必须严格处理和保护夯击范围内的地下管线,避免出现管线的损坏情况。相关施工人员需要注重保护周围生态环境,对施工现场周围的情况要进行协调和处理。
6 结语
综上所述,公路路基在整个公路建设工作当中虽然不是施工难度最大的项目,但是涉及的环节及要求十分复杂。因此,要积极采用强夯法,从根本上加固路基,降低压缩性,从而提高紧密度,解决土体湿塌的问题,进而有效提高我国公路事业的先进性。同时,相关部门应该针对具体情况,对这项技术进行不断创新,进而更好地发挥这项技术的优势,提高公路的施工质量。
参 考 文 献
[1]荆冰寅.浅谈强夯法在深沟高填路基施工中的应用[J].公路交通科技(应用技术版),2013(8):43-45.
[2]杨念.强夯在公路路基施工中的应用探讨[J].建设机械技术与管理,2012,25(1):93-95.
[3]陈颖.重锤强夯施工技术在高速公路高填土路基施工中的应用[J].交通世界(建养机械),2013(7):126-128.