1、加宽道路施工技术探讨【摘要】随着社会经济的发展,公路交通量迅速增长,车辆荷载日益加大,既有公路已不能满足行车的需求,公路拓宽改建已成为一种提高公路等级的有效发展模式.但由于新旧路基及基底的下沉量不同以及新旧路基结合带施工作业面狭窄,压实困难,常常会导致新旧路基土体结合带产生不均匀沉降,从而导致路面产生反射裂缝,给公路的使用及运营管理带来很多困难.强夯法加固地基具有设备简单、施工方便、速度快、投资省、加固效果好等优点,建筑地基处理技术规范中已将其作为主要的地基处理方法之一,正在全国范围内大量推广使用.但资料表明,强夯法施工关键技术主要集中在大面积、大能量级和饱和软土复合地基的强夯技术研究.而对于
2、强夯法在高填方加宽路基中的运用却研究较少. 【关键字】道路施工，加宽工程，施工技术，研究分析 中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号： 一前言 某省道 223 线中牟段路区初始建设时,路面宽度 9 m,1998 年利用民工建勤方式加宽,路基填土土质不均,路面承载力低.几年来,该公路成为主要的连接线,交通量迅猛增加,加之重交通量的影响,路面损坏严重,急需补强.根据省道 223 线中牟贺岗至新郑八千段改建工程初步设计文件, K19+900 到 K23+800 都是在老路的基础上加宽路段.该项目属二级公路,路面加宽至 12 m.加宽路段内均为填方工程,堆土高度 0.5 到 5.0 m 不等.
3、填土路基形状复杂,评价困难.特别是加宽路段的范围不大,填土的堆积时间不长,在新老交接面一旦处理不当,就会造成严重的不良后果.如何对填土路基进行一系列的加固处理,使其承载力与沉降和原有的老路基保持一致,这不仅是公路自身结构安全的需要,也是加快工程建设速度、提高经济效益的需要. 二强夯法主要施工参数的选择 1有效加固深度 强夯法的有效加深度既是反映处理效果的重要参数,又是选择地基处理方案的重要依据,强夯法创始人 Menard 提出估算影响深度的梅纳公式为 式中:h 为有效加固深度; 为有效深度修正系数, 取 0.5 到 0.8;m为夯锤重量;H 为落距;mH 为夯击能。 根据改建路段的填土资料分析
4、,路基加固有效深度最大为 6 m.同时考虑老路基的边坡延伸方向,在强夯施工中,要避免老路基受到强大的冲击而产生破坏.因此,沿老路基横向边缘 1.5 m 加宽路基方向,其路基需加固的深度在不断变化. 2夯击次数 夯击次数是强夯设计中的一个重要参数.施加于单位面积上的夯击能大小直接影响加固效果,而夯击能量的大小是根据路基加固后应达到的规定指标来确定的,因此,夯击次数与路基加固要求有关.国内外一般根据土的性质和土层的厚薄不同,每夯击点夯击击数为 5 到 20 击不同.目前夯击次数一般通过现场试夯确定,常以夯坑的压缩量最大、夯坑周围隆起量最小为确定的原则.常通过现场试夯得到的夯击次数与夯沉量的关系曲线
5、确定,同时应满足建筑地基处理技术规范中最后两击的平均夯沉量不大于 50 mm,当夯击能量较大时不大于 100 mm 的规定.此外,还要考虑施工方便,不能因夯坑过深而发生起锤困难的情况. 3夯击遍数 夯击遍数应根据路基土的性质确定.一般来说,由粗颗粒土组成的渗透性强的地基,夯击遍数可少些.反之,由细颗粒土组成的渗透性弱的地基,夯击遍数要求多些.根据我国工程实践,大多数工程可采用夯击遍数 2 遍,最后再对全部场地进行低能量夯击(俗称满夯),使表层 1 到 2 m 范围的土层得以夯实,一般均能取得较好的夯击效果.对于渗透性弱的细颗粒土地基,必要时夯击遍数可适当增加. 4遍数间隔时间 两遍夯击之间应有
6、一定的时间间隔,以利于土中超静孔隙水压力的消散,所以间隔时间取决于超静孔隙水压力的消散时间.但土中超静孔隙水压力的消散速率与土的类别、夯点间距等因素有关.对于渗透性好的砂土地基等,一般在数分钟至数小时内即可消散完,但对渗透性差的粘性土地基,一般需要数周才能消散完.夯点间距对孔压消散速率也有很大的影响,夯点间距小,孔压消散慢,反之孔压消散快.当缺少实测孔压资料时,可根据地基土的渗透性确定间隔时间,对于渗透性较差的粘性土地基的间隔时间,一般应不少于 3 到 4 周;对于渗透性好的地基,则可连续夯击. 5夯击点布置 夯击点布置是否合理,将影响强夯的加固效果,应综合场地填土情况及含水量大小和工程要求等
7、因素来选择布点方案.夯击点间距的确定,一般根据地基土性质和要求加固深度而定.对于细颗粒土,为便于超静孔隙水压力的消散,夯点间距不宜过小.当要求加固深度较大时,第一遍的夯点间距更不宜过小,以免夯击时在浅层形成密实层而影响夯击能往深层传递.我国目前工程中常用夯距 3 到 12 m。 实践证明,间隔夯击比连夯好.间夯对深层加固有利.间夯便于能量的吸收,使夯击能有利于向深层传递,孔隙水容易向低压区排出,从而可先固结一部分地基土;再夯第二遍时,可使充满孔隙水的另一部分土体得到能量,并克服土颗粒对水的吸附力将土体孔隙水挤出而得到加固,提高其强度.连夯则全面产生超孔隙水压,而没有低压区,孔隙水处于相对平衡,
8、反而使水不容易排出.夯击点过密,相邻夯点的加固效果将在浅层处迭加形成硬层,影响波的传播和造成能量损失;同时又因浅层受面波的运动做功而松动.为了使地基表层得到加固,必须进行满夯一遍. 三强夯施工过程 1强夯法施工工艺 （一）在强夯开始前先进行场地的清理平整,做好强夯前的准备工作,并测量夯前场地标高. （二）布置第一遍点夯的纵向夯位轴线-,标出夯点位置。 （三）使强夯机械就位,进行第一遍点夯,夯击能为 1 000 kN?m,夯间距 3.3 m。 （四）第一遍点夯完成后,用推土机把夯坑推平,并进行场地的平整,为第二遍点夯做好准备工作. （五）布置第二遍点夯纵向夯位轴线-,确定夯点位置,与第一遍呈对角
9、布置。 （六）强夯机械就位进行第二遍点夯,单击夯击能采用 420 kN?m,3.3 m 点距.具体过程同第一遍点夯. （七）第二遍点夯完成后,用推土机把夯坑推平,平整场地,测量场地标高. （八）老的油路面边缘向右 5 m,在此范围内进行低锤满拍(满夯),将场地表面松土夯实.满夯夯击能控制为 360 kN?m,梅花形布夯,夯间距1.8m,即每夯重叠 1/3 锤径.靠老路基一侧,夯击能采用 300 kN?m。. （九）满夯完成后,平整场地,测量实际场地高程。 2强夯效果 （一）单点夯沉量与总夯沉量 根据施工中夯沉量的记录可知:第一遍点夯的各个夯点的夯沉量在3879 mm 之间(如图 1 所 示),
10、平均 53 mm;第二遍点夯每一夯点的夯沉量在 2363 mm 之间(如图 2 所示),平均 29 mm;满夯的夯沉量平均约 5 mm。根据每次夯后推平测得的场地标高可知:第一遍夯后沉降为 42 mm,第二遍夯后沉降为 17 mm,总沉降为 54 mm。 图 1 第一遍夯沉量 图 2 第二遍夯沉量 （二）承载力检测 强夯施工过程中用轻型动力触探进行承载力检测,夯后 15 d 进行静力触探,结果如表 1、2 所示.由上述夯沉量和承载力检测结果可见,强夯法施工用于加宽路基填土的加固效果是明显的,令人满意.加固后填土的强度大幅增加,并与原路基较接近,从而验证了针对本工程的特点,强夯参数的选取是准确的
11、。 表 1 第一遍夯后轻型动力触探结果(击数 表 2 静力触探结果 四结束语 加宽道路的施工技术中，强夯法是一种应用比较普遍的方法，并且能够很好的保证道路加宽工程的质量，因此，在实际的施工中，应该加强对该种施工技术的研究和应用。 参考文献： 1丁建海 市政道路施工新技术应用的必要性分析中国新技术新产品 2012-06-25 期刊 2崔聚印; 邓苗毅 公路装配式空心板桥加宽预压施工新工艺研究与应用河南科学 2010-03-15 期刊 3蔡继勋; 何玉珍 ; 黄锦添; 陈厚池; 何先斌 碾压混凝土分层碾筑无层缝施工新技术研究红水河 2001-03-30 期刊 4田乃婷; 孟新奇 深水大跨径连续刚构桥梁施工新技术研究天津建设科技 2006-06-30 期刊 5刘倩倩 城市道路新老路基路面结合处差异沉降处治技术研究合肥工业大学 2010-03-01 硕士
