(江西省吉安市路橋工程局 ,江西 吉安 343000)
高速公路施工中強夯法廣泛應用研究
曾念才
(江西省吉安市路橋工程局 ,江西 吉安 343000)
隨著我國經濟快速發展,高速公路能夠有效的推動中國現代化經濟發展,其公路總里程增長迅速,為國家的經濟發展做出了巨大貢獻。我國自古以來在處理地基方面都有著豐富的經驗,古代的地基多采用的是土層夯實法,這種地基甚至經過千年而不倒,這種夯實地基的方法也適用于處理高速公路的地基,強夯法在處理高速公路軟、弱土地基中有著較強的優勢,通過采用強夯法可以有效提高地基承載力,降低壓縮性,而且還能改善砂類土抵抗振動液化的能力,是一種有效的地基加固方法。
強夯法;高速公路;公路建設
高速公路在我國的經濟發展中起著重要的作用,自改革開放以來,全國高速公路總里程增長迅猛,從原來的的僅有幾條高速公路到現在高速公路總里程位居全球第二。高速公路使各地的往來聯系更為方便、聯系更為緊密。高速公路的建設是一項復雜的工程,不但需要大量的資金還需要相應的技術。高速公路的地基作為公路的基礎,在處理時更要注重方法技術,最主要的是要做好地基的夯實工作,同時由于高速公路的地基填筑相較于一般公路要高得多,相較于一般公路在單位時間內通過的車輛和在載荷要大得多,因此,采用何種方法能夠快速、高效、經濟的將地基整理好并且保證地基的強度穩定性,是困擾施工單位的難題。通過多年的實踐,發現了強夯法相較于其他方法在公路路基的加固方面有著很大的優勢,強夯法不但能夠節省經費,還能夠節省時間。
高速公路的概念最早出現于德國,當時德國通過建立的全國性的高速公路網絡來帶動國家走出了經濟泥潭,在我國,高速公路起步較晚,我國對于高速公路的定義是一種比一般公路更高等級的高速行駛通道,高速公路的通行能力應為每天平均能夠保證25000輛車輛通過,全國的高速公路根據寬度不同分為雙向四車道、雙向六車道和雙向八車道幾種,中間通過隔離帶隔開,周圍用防護欄進行隔離防護,對于高速公路的出入口需要完全進行控制。高速公路對于國家的經濟發展、加強各地聯系方面具有著重要的作用,世界各國都在加大高速公路的建設。
上世紀我國建國之初,全國的公路總里程只有8萬公里,大部分是砂石路、土路等低等級公路,水泥路和瀝青路都很少,經過了60多年的發展,我國各種等級的公路總里程達到了370萬公里。我國高速公路發展起步于改革開放后,當時隨著我國改革開放,經濟步入了高速發展的階段,各類物資的流轉速度明顯加快,在這種情況下,高速公路的建設速度明顯加快,在1989年我國建造了全國第一條的高速公路,上海滬嘉高速公路,盡管這條高速公路不長,無法產生什么經濟效益,但這是我國建設高速公路的開端,為后續大規模的建造高速公路拉開了序幕,到了1997年,香港回歸國內,亞洲爆發了嚴重的經濟危機,國家采取了一系列的財政政策來應對這次危機,最主要的應對方法就是通過投資擴大我國的基礎設施的建設,通過這些基礎設施建設來帶動內需,來應對這次金融危機,高速公路建設乘著這一輪的建設高峰快速發展,截止到2009年底,我國建成的高速公路共計60000多公里,高速公路極大的改變了原來的經濟發展模式,通過高速公路這一媒介,物資和人員能夠更快的移動,各地的交通更為便利。高速公路還改變了各地的產業格局、經濟發展的方式以及對外聯絡的方式,同時高速公路在國家安全和社會穩定方面發揮著重要的作用,相比于我國的鄰國印度,我國的發展更為迅速,其中一個重要的原因就是我國在高速公路發展方面更為完善,我國通過建設高速公路將全國各地都聯系起來,形成了四通八達的交通網絡,從而能夠更快的完成物資的運輸和調配,在經濟發展和國家安全方面有著巨大的作用。
高速公路強夯法是指通過將重物提高到一定的高度,再使重物自由落體從而對地基產生巨大的沖擊作用,從而對地基進行加固作用,提高了軟弱地基的承載力,這種方法被稱為動力固結法,在這種方法中一般需要提起10~40噸的重錘,再將其提高到10~40米高處后使其自由下落,,通過重錘自身的重量和下降產生的速度與地面作用時產生的沖力來夯實土層。根據現有實踐經驗表明:在100~200噸米夯實能量下,一般可獲得3~6米的有效夯實深度。這是在重錘夯實法基礎上發展起來的,而其加固機理又與它不一樣,這是一種地基處理的新方法,強夯法更為高效也更為經濟。強夯法是一種很好的高速公路的地基加固方法,下面將對其優點進行介紹:(1)加固效果好。強夯地基可降低地基土的孔隙度、減少壓縮性,增加地基土的壓縮模量,改善土體抗震動液化的能力和消除土的濕陷性,增加地基土的均勻性,從而提高地基土的承載力。(2)適用的土質較多, 強夯法適用于處理碎石土、砂土、低飽和度的粉土與黏性土、濕陷性黃土、雜填土和素填土等地基。(3)相較于其他的地基處理方式,更加方便簡單,經濟性好,只需簡單的強夯機械就可以進行夯實處理,不需要其他的建材和設備。
強夯法一般可按下列步驟進行施工:(1)清理并平整施工場地;(2) 標出第一遍夯點位置,并測量場地高程;(3)起重機就位,夯錘置于夯點位置;(4)測量夯前錘頂高程;(5) 將夯錘起吊到預定高度,開啟脫鉤裝置,待夯錘脫鉤自由下落后,放下吊鉤,測量錘頂高程,若發現因坑底傾斜而造成夯錘歪斜時,應及時將坑底整平;(6)重復步驟(5),按設計規定的夯擊次數及控制標準,完成一個夯點的夯擊;(7)換夯點。重復步驟(3)至(6),完成第一遍全部夯點的夯擊。
強夯法適用于處理碎石土、砂土、低飽和度的粉土與黏性土、濕陷性黃土、雜填土和素填土等地基。而對于高飽和度的粉土與黏性土等地基,當采用在夯坑內回填塊石、碎石或其他粗顆粒材料進行強夯置換時,應通過現場試驗確定其適用性。
強夯法使用的施工機械:①起重機,通過起重機帶動夯錘,②夯錘,一般選用鑄鐵或是鑄鋼的臺形錘。③還有其他像推土機、裝載機等工程設備。
強夯法是一種在高速公路地基建設中廣泛使用的方法,具有使用方便、經濟實惠的特性,通過這種方法可以有效的提高地基承載力,降低壓縮性,而且還能改善砂類土抵抗振動液化的能力,是一種有效的地基加固方法。
[1]張慶國,畢秀麗.強夯法加固機理與應用[M].北京:科技出版社,2003.
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