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公路填方路基强夯加固模式研究

摘要:【摘 要】在通常情况下,高速公路在修建过程中难免会遇到比较特殊地貌路况,因而会存在一定的填方路基问题。由于公路填方路基受到自身使用填料所具有特殊性质和周围环境等方面的影响,使得当前所使用的压实方法无法满足公路路基的压实加固要求,因而需要对其
关键词:公路,填方,路基,强夯,加固,模式,研究,

  【摘 要】在通常情况下,高速公路在修建过程中难免会遇到比较特殊地貌路况,因而会存在一定的填方路基问题。由于公路填方路基受到自身使用填料所具有特殊性质和周围环境等方面的影响,使得当前所使用的压实方法无法满足公路路基的压实加固要求,因而需要对其进行相关的加固。基于此,本文主要就等于现阶段高速公路填方路强夯加固模式进行重点探讨和分析,以期能够更好的保证公路运行的稳定性和安全性,满足现代社会发展对这方面的需求。
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  【关键词】高速公路;填方路基;强夯;加固模式
  中图分类号: U416.1 文献标识码: A 文章编号: 2095-2457(2018)12-0165-002
  DOI:10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.12.075
  当建筑施工单位在开展公路修建作业时,大多是在山区使用填方路基。众所周知,山区地形较为复杂,交通不便利等。对山区填方路基来说,相关施工单位所进行的强夯法处治的工程数量不是很多,因而缺乏相应的工程经验。所以作为建筑施工单位在高速公路修建工作中,需要注重对路基强夯处治技术进行全面且系统的研究和分析,以此能够提高其施工水平。确保公路工程在填方路基强夯加固上达到相关标准和要求。在这种形势下,施工单位在修建过程中所使用的公路填料基本上是就地取材。具体来说就是使用大量的废弃石料和土等,使用这些材料不仅能够在一定程度上减少和节约公路的造价,同时还有效的避免施工对植被森林所带来的环境破坏。在实际中,我国高速公路的填方路是没有达到公路的使用要求的,针对这种情况,则需要通过外力的作用对其进行强夯加固。之所以这样做,主要是为了能够进一步提高公路路基的紧密度和压实度,从而有效预防和减少高速公路在投入使用后所产生的沉降现象,保障工程质量。
  1 高速公路填方路基强夯加固的模式
  在现阶段的高速公路建设中,能?蚯宄?的发现强夯加固技术的使用中具有较为明显的优势,具体表现在加固效果较为明显、施工方便以及冲击力大等情况。因而这种加固处理技术开始广泛应用在高速公路的建设工作中[1]。但是在实际中,施工人员在公路建设中所使用的强夯技术来对路基进行加固,具有一定的地域性。同时还会受到多方面因素,影响加固效果。在这时就需要相关单位结合实际,加强对公路填方路基的强夯加固模式的全面认识,以此能够在最大程度上提高最终的强夯加固效果,促使公路建设工作有序开展。
  1.1 圆柱体加固
  关于圆柱体加固模式,主要就是指施工人员在公路修建过程中,对其进行相关的强夯压实后,会在冲击荷载的作用下所产生的土体位移的实际影响范围,大概是是圆柱体。结合实际发现,这种强夯加固模式在应用中所引起的土体侧向位移会比较小,在这其中,夯坑下的土柱的向侧面所出现的变形情况,是可以忽略的[2]。总之,强夯加固对公路路基的表层填土就是属于一种以垂直方向为主的剪切破坏。
  1.2 倒圆台体加固
  作为建筑施工单位,其在对当前高速公路填方路基进行相应的强夯加固作业时,如果在此过程中的夯坑边缘位置没有隆起,这时就能够发现夯坑的形状与倒圆台体较为相似,因而被称为倒圆台体加固模式。施工人员在进行强夯加固作业中,夯坑的边缘没有突起,同时也没有侧向挤压[3]。这使得公路路基在夯捶和填方土的作用下,需要施工人员按照相关标准和要求,将夯坑里的填土沿路基压力扩散和已经完成加固环节的固体范围的边界线全部夯入夯坑底面以下的土体内。如下图所示。其中,θ是圆台形夯坑内的土体沿地基压力扩散角。
  1.3 椭圆形加固
  施工单位在进行强夯加固填方这个环节时,会在一定程度上受到强夯的冲击荷载的作用下,使得分层土发生一定的位移和变化[4]。另外,其还会在的椭圆体强夯加固的模式下,受到冲击荷载作用后,出现土体位移的影响范围则是椭圆形。在实际中,该体形中的侧向加固半径的荷载作用中心,比较接近至少2倍的夯捶直径。在这之后,受到荷载作用,能够使得施工人员在公路填方路基强夯加固的实际深度达到或使是超过2倍夯捶的直径。
  1.4 苹果形加固
  当施工人员按照相关施工要求,对公路路基进行强夯加固作业时,要能够认识到强夯所带来的巨大冲击力已经超过实际路基填方的强度。因而会在一定程度上给整个填方土体较为严重的冲击和破坏,致使其出现较大的沉降。在这其中,强夯会使得土中的压力超过土本身所具有的强度。进而导致土的结构受到不同程度的破坏,以及土变得更加软化。在这种情况下,则会极大的增加侧压力系数。在具体过程中,土是被两个不同方向的力量作用,促使土在纵向被压密的同时,还会因在横向上受到力的作用而被侧向挤密。此外,因公路修建中,主压实区的填方土会受到强夯冲击力的影响,造成破坏,使得侧面挤压的作用不断加大。这也就导致水平方向稳定强夯加固区方位也随之增大。结合实际,这个加固区就是一个水平宽度的苹果形。因而被称为苹果形加固模式。
  2 公路填方路基强夯加固不同模式的探讨
  在实际中,因高公路填方路基强夯加固模式经常受到各方面因素的影响,这些因素的出现,会对填土的具体类型、性质、形状以及夯击功能产生一定的影响。在这其中,夯击力比较大,当公路路基的填土性质处于较为松软的时候,则会使得强夯加固影响深度较大,而对侧面方向土体的影响会比较小[5]。而当夯击力大时,填土土体坚硬时,施工人员在对公路填方进行强夯加固时,能够发现整个夯区侧面方向的实际加固范围会得到相应的扩大。由此可见,不同的情况所到达的要求不相同。针对这种情况,则需要相关施工人员结合实际情况,采取针对性的强夯加固模式,以此能够更好的保证加固效果。
  2.1 填方路基的属性
  虽然在公路修建中有不同的强夯加固模式,但是都与高速公路填方路基所具有的特征产生紧密的联系。在通常情况下,施工人员虽然能够在碎石土、沙土和湿陷性黄土等路基进行强夯加固,但是其在对不同的填方路基进行强夯加固时,首先就要能够按照相关标准和要求,对其进行现场试验,以此能够确定其是否具有适用性与可行性[6]。对于填方路基的填料的属性,是会在强夯荷载作用下发生多个变化,帮助施工单位结合自身施工情况,对其进行适当的调整。这样做,不仅能够在最大程度上提高基土的强度,有效降低压缩性,同时还极大的实现对现代我国高速公路填方路基进行强夯加固的目的。进而满足交通运输需求。   当前高速公路填方路基与填方路基所具有的特性具有一定的联系。这是因为路基填料属于非饱和土。对于这种多孔隙的非饱和土体,其在动力荷载作用下,是很容易出现剪切破坏这个问题。这种情况的出现会在一定程度上提高地基密实度。此外,因其没有受到水的横向传播,进而使得高速公路填方路基在强夯作用下对侧向所产生的影响较小。
  2.2 强夯加固的深度
  将高速公路的填方路基进行强夯加固后,会使得填方路基的基土物理?W性质发生一定的变化。特别是加固深度的扩大[7]。为了能够更好的保证强夯加固所具有的加固深度作用,则需要相关施工人员结合实际,并根据现场试夯或相关经验对其进行确定。在圆柱体的强夯加固模式中,其对高速公路填方路基所产生的强夯加固深度比较大,且在侧面方向所带来的影响范围比较小。而对于等效圆柱体的有效高度,则在一定程度上体现出强夯加固的深度,同时其在竖直方向的截面积与夯捶的底面积是相同的。
  2.3 密实度
  当施工人员在开展公路填方路基强夯加固前和加固后,能够清楚的发现公路填方路基的相关填料在深度和宽度这两个方向上是具有明显变化的。在完成公路填方路基强夯加固后,填方路基的密实度获得一定程度的提高,同时在强夯加固所发挥的作用下,整个公路填方路基的侧向加固范围逐渐变小。另外,因强夯加固具有极大的冲击力,在这时就需要施工人员结合实际情况,合理的应用大型起重机械来进行公路填方路基夯实作业。在此过程中,施工人员必须要能够考虑到对个方面,特别是在强夯的单位夯击能量上,要能够结合实际高速公路填方路基所具有的类型、结构以及荷载大小等多个方面进行工作。
  3 结语
  综合上述,在现代社会经济快速发展下,其对工程建设越发重视,特别是在公路修建工程中。因多数公路建设会经过山区,因而不可避免的涉及到填方路基这个问题。为了能够更好的保证公路运行的安全性和稳定性,作为建筑施工单位,则就要注重对公路填方路基的强夯加固工作。经过实践证明,在高速公路的填方路基进行相应的强夯加固,不仅在施工工艺操作上较为简单,且所使用的土质范围也较为广泛, 进而取得较好的加固的效果可以取得较好的效果。施工人员按照要求,开展相关的强夯加固作业,能够使得其具有更高的承载力, 以此能够在最大程度的提高地基强度加固影响的深度。 因而需要建筑施工单位在工程施工上对这种技术的应用予以足够的重视。通过这种方式的应用,不仅极大的提高工程质量,还进一步的提高施工单位在公路工程施工上的水平和能力。
  【参考文献】
  [1]张宏博,厉超,陈晓光等.强夯加固粉土地基超孔隙水压力增长规律研究[J].铁道建筑,2015,(8).
  [2]罗嗣海,吕爽,石亮等.强夯地面变形在夯后地基性状估算中的应用[J].建筑科学,2016,32(5).
  [3]黄洋.公路填方路基施工质量控制问题研究[J].城市建设理论研究(电子版),2015,(22).
  [4]汪强,田宇,黄河.二级公路填方路基工程施工技术应用[J].重庆建筑,2016,15(9).
  [5]唐成洲.冲击碾压技术在公路填方路基工程中的应用研究[J].工程建设与设计,2017,(5).
  [6]张龙兴.沙特延布沙漠公路填砂路基施工工艺[J].建筑机械,2017,(1).
  [7]何平,杨刚.江汉平原高速公路填砂路基设计应用[J].黑龙江交通科技,2016,39(3).

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