高速公路填石路基強夯處理

　　導語(yǔ)：強夯法即強力夯實(shí)法，又稱(chēng)動(dòng)力固結法。是利用大型履帶式強夯機將8-40噸的重錘從6-40米高度自由落下，對土進(jìn)行強力夯實(shí)，迅速提高地基的承載力及壓縮模量，形成比較均勻的、密實(shí)的地基，在地基一定深度內改變了地基土的孔隙分布。強夯法施工已廣泛運用到高速公路鐵路，機場(chǎng)、核電站、大工業(yè)區、港口填海等基礎加固工程。優(yōu)點(diǎn)工期短、效果好、造價(jià)低。

　　1前言

　　高速公路特殊的交通功能和長(cháng)期的建設實(shí)踐證明：必須要求路基(堤)密實(shí)、均勻，以減少路堤沉降、提高路堤的穩定性與耐久性，保證路面處于良好的運營(yíng)服務(wù)水平。填方路堤施工是高速公路工程施工中一個(gè)非常重要的環(huán)節，需要精心組織、精心施工，確保工程質(zhì)量。通常，當填方路堤的填筑材料粒徑大于2mm的顆粒含量大于70%，粒徑小于O.074mm的顆粒含量少于15%時(shí)，就稱(chēng)為石質(zhì)路堤，即填石路堤。填石路堤要做到密實(shí)、均勻、穩定，施工難度很大，解決好填石路堤的壓實(shí)方法、質(zhì)量控制和施工檢測，是當前高速公路工程建設的重要研究課題。

　　2高填斜坡地帶填石路堤沉降變形的原因分析

　　2.1現行公路工程技術(shù)規范要求填石路堤使用的壓實(shí)機具噸位偏低，碾壓功能有限，壓實(shí)工藝不足。

　　2.2現行公路工程技術(shù)規范要求路堤的壓實(shí)度標準為：O～0.8m不少于95%;0.8～1.5m不少于93%;1.5m以下不少于90%，而大于6m以上的填石路堤均會(huì )產(chǎn)生較大的自重荷載，使填筑路堤發(fā)生壓實(shí)沉降。

　　2.3高填斜坡地帶填石路堤，在縱向與橫向斷面上存在著(zhù)自然客觀(guān)的差異沉降變形。通常，斜坡地帶填石路堤的層底難以壓實(shí)，為了形成壓實(shí)作業(yè)層的工作面，需不斷調整作業(yè)層的松鋪厚度，以避免同一斷面上密實(shí)度不均勻。

　　2.4填石路堤采用的山體爆破石塊，難免存在著(zhù)大于1/2～2/2層厚的石塊，且級配不好，而常規壓實(shí)機械的振動(dòng)壓實(shí)功能不足，必然會(huì )形成較多石塊的點(diǎn)面接觸，這種不穩定石塊骨架間存在的空隙，不能使石塊間達到緊密嵌擠咬合狀態(tài)，因此就容易產(chǎn)生不均勻的沉降變形。

　　3高填斜坡地帶填石路堤的強夯處理施工工藝

　　由于強夯壓實(shí)的作用深度大，施工功率慢，施工工期長(cháng)，施工成本費用高，所以不可能對每層填石材料都進(jìn)行強夯壓實(shí)處理。實(shí)際施工中，對洛三高速公路第四合同段的K50+100～K50+500段高填斜坡地帶填石路堤進(jìn)行了兩次強夯壓實(shí)，施工工藝組合為：先采用常規的壓路機械進(jìn)行填料的分層壓實(shí)，待填筑壓實(shí)到35.1m至49.2m(路基中線(xiàn)標高距路基設計頂面3.7m至10.8m)后，采用了強夯作業(yè)方法進(jìn)行第一遍強夯處理，達到路基設計標高后進(jìn)行第二遍強夯處理。

　　3.1強夯設備

　　強夯設備是由起重機和夯錘兩部分組成。該施工段采用的起重機是波蘭產(chǎn)的KUl207履帶吊車(chē)，起吊高度17.6米，采用的夯錘底面成圓形，直徑2.25m，總重17.4KN。每擊的夯擊能量為：

　　E=174.4KN×17.6m.3070KN·m

　　3.2強夯參數試驗

　　強夯參數試驗的目的是選定強夯施工參數。試驗時(shí)先進(jìn)行單點(diǎn)試驗，再根據單點(diǎn)試驗的結果布置試驗區進(jìn)行區域試驗，最后綜合確定強夯施工參數。

　　3.3強夯施工工藝

　　3.3.1確定強夯施工參數

　　首先進(jìn)行單點(diǎn)試驗和區域試驗，據此確定強夯施工參數。

　　3.3.2施工放樣

　　先繪制施工圖，布置好夯點(diǎn)位置，按要求用石灰放出夯點(diǎn)位置，誤差不得大于10cm。

　　3.3.3夯擊

　　要求逐點(diǎn)連續夯擊，退行。定時(shí)測量夯錘起吊高度，確保夯擊能量。每個(gè)夯點(diǎn)夯前和最后3擊測量夯錘底面高程。夯擊完成后推平碾壓。

　　3.3.4場(chǎng)地高程測量

　　用水準儀按3.3mx3.3m方格網(wǎng)測量強夯前后場(chǎng)地高程，計算出平均夯沉量。

　　3.3.5強夯施工質(zhì)量控制

　　A.密實(shí)度檢測

　　用灌水法或灌砂法逐層檢測密實(shí)度，每層深度為1.0m。試坑直徑80～90cm，測點(diǎn)深度不小于70cm。每5000m2檢測一點(diǎn)，不足5000m2也應檢測一點(diǎn)。

　　B.強夯施工參數控制

　　施工中每10個(gè)施工日抽測一次夯錘落距。每天抽測一個(gè)夯點(diǎn)的夯擊擊數、兩個(gè)夯坑的總深度及最后兩擊平均沉降差。每2500m2檢測縱橫各8個(gè)夯點(diǎn)的一個(gè)區域的夯點(diǎn)中心距。夯點(diǎn)擊數少于規定值或夯點(diǎn)中心距大于規定值時(shí)應及時(shí)補夯。

　　4結束語(yǔ)

　　綜合上述分析及工程實(shí)踐，提出如下結論：

　　4.1高填斜坡地帶高速公路填石路堤存在客觀(guān)的差異沉降變形因素，采用常規的壓路機械碾壓施工，盡管路基填料壓實(shí)度能滿(mǎn)足規范要求，但是在路堤內還存有一定量的空隙。

　　4.2強夯處理能最大限度地減少填石路堤之間填料的空隙量，對已按常規壓路機械壓實(shí)后的填石路堤進(jìn)行強夯處理，效果顯著(zhù)，如強夯影響深度達到7米以上，夯后壓實(shí)度提高了5.5%，平均夯沉量43cm�？紤]強夯處理的作用深度大，施工工期長(cháng)，施工成本費用高等因素，施工中不能對每層填石路堤都進(jìn)行強夯處理，建議只對高速公路填石路堤93區和95區進(jìn)行強夯處理，能有效地提高工程質(zhì)量和經(jīng)濟效益。

　　4.3對高填斜坡地帶高速公路填石路堤進(jìn)行一定次數的強夯處理，能從根本上減少路堤沉降隱患，提高路堤的整體強度，保證其穩定性和耐久性，從而大大提高高速公路的修建質(zhì)量。

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