公路填方路基強夯加固模式研究

印杰

【摘 要】在通常情況下，高速公路在修建過程中難免會遇到比較特殊地貌路況，因而會存在一定的填方路基問題。由于公路填方路基受到自身使用填料所具有特殊性質和周圍環境等方面的影響，使得當前所使用的壓實方法無法滿足公路路基的壓實加固要求，因而需要對其進行相關的加固。基于此，本文主要就等于現階段高速公路填方路強夯加固模式進行重點探討和分析，以期能夠更好的保證公路運行的穩定性和安全性，滿足現代社會發展對這方面的需求。

【關鍵詞】高速公路；填方路基；強夯；加固模式

中圖分類號： U416.1 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）12-0165-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.12.075

當建筑施工單位在開展公路修建作業時，大多是在山區使用填方路基。眾所周知，山區地形較為復雜，交通不便利等。對山區填方路基來說，相關施工單位所進行的強夯法處治的工程數量不是很多，因而缺乏相應的工程經驗。所以作為建筑施工單位在高速公路修建工作中，需要注重對路基強夯處治技術進行全面且系統的研究和分析，以此能夠提高其施工水平。確保公路工程在填方路基強夯加固上達到相關標準和要求。在這種形勢下，施工單位在修建過程中所使用的公路填料基本上是就地取材。具體來說就是使用大量的廢棄石料和土等，使用這些材料不僅能夠在一定程度上減少和節約公路的造價，同時還有效的避免施工對植被森林所帶來的環境破壞。在實際中，我國高速公路的填方路是沒有達到公路的使用要求的，針對這種情況，則需要通過外力的作用對其進行強夯加固。之所以這樣做，主要是為了能夠進一步提高公路路基的緊密度和壓實度，從而有效預防和減少高速公路在投入使用后所產生的沉降現象，保障工程質量。

1 高速公路填方路基強夯加固的模式

在現階段的高速公路建設中，能夠清楚的發現強夯加固技術的使用中具有較為明顯的優勢，具體表現在加固效果較為明顯、施工方便以及沖擊力大等情況。因而這種加固處理技術開始廣泛應用在高速公路的建設工作中[1]。但是在實際中，施工人員在公路建設中所使用的強夯技術來對路基進行加固，具有一定的地域性。同時還會受到多方面因素，影響加固效果。在這時就需要相關單位結合實際，加強對公路填方路基的強夯加固模式的全面認識，以此能夠在最大程度上提高最終的強夯加固效果，促使公路建設工作有序開展。

1.1 圓柱體加固

關于圓柱體加固模式，主要就是指施工人員在公路修建過程中，對其進行相關的強夯壓實后，會在沖擊荷載的作用下所產生的土體位移的實際影響范圍，大概是是圓柱體。結合實際發現，這種強夯加固模式在應用中所引起的土體側向位移會比較小，在這其中，夯坑下的土柱的向側面所出現的變形情況，是可以忽略的[2]。總之，強夯加固對公路路基的表層填土就是屬于一種以垂直方向為主的剪切破壞。

1.2 倒圓臺體加固

作為建筑施工單位，其在對當前高速公路填方路基進行相應的強夯加固作業時，如果在此過程中的夯坑邊緣位置沒有隆起，這時就能夠發現夯坑的形狀與倒圓臺體較為相似，因而被稱為倒圓臺體加固模式。施工人員在進行強夯加固作業中，夯坑的邊緣沒有突起，同時也沒有側向擠壓[3]。這使得公路路基在夯捶和填方土的作用下，需要施工人員按照相關標準和要求，將夯坑里的填土沿路基壓力擴散和已經完成加固環節的固體范圍的邊界線全部夯入夯坑底面以下的土體內。如下圖所示。其中，θ是圓臺形夯坑內的土體沿地基壓力擴散角。

1.3 橢圓形加固

施工單位在進行強夯加固填方這個環節時，會在一定程度上受到強夯的沖擊荷載的作用下，使得分層土發生一定的位移和變化[4]。另外，其還會在的橢圓體強夯加固的模式下，受到沖擊荷載作用后，出現土體位移的影響范圍則是橢圓形。在實際中，該體形中的側向加固半徑的荷載作用中心，比較接近至少2倍的夯捶直徑。在這之后，受到荷載作用，能夠使得施工人員在公路填方路基強夯加固的實際深度達到或使是超過2倍夯捶的直徑。

1.4 蘋果形加固

當施工人員按照相關施工要求，對公路路基進行強夯加固作業時，要能夠認識到強夯所帶來的巨大沖擊力已經超過實際路基填方的強度。因而會在一定程度上給整個填方土體較為嚴重的沖擊和破壞，致使其出現較大的沉降。在這其中，強夯會使得土中的壓力超過土本身所具有的強度。進而導致土的結構受到不同程度的破壞，以及土變得更加軟化。在這種情況下，則會極大的增加側壓力系數。在具體過程中，土是被兩個不同方向的力量作用，促使土在縱向被壓密的同時，還會因在橫向上受到力的作用而被側向擠密。此外，因公路修建中，主壓實區的填方土會受到強夯沖擊力的影響，造成破壞，使得側面擠壓的作用不斷加大。這也就導致水平方向穩定強夯加固區方位也隨之增大。結合實際，這個加固區就是一個水平寬度的蘋果形。因而被稱為蘋果形加固模式。

2 公路填方路基強夯加固不同模式的探討

在實際中，因高公路填方路基強夯加固模式經常受到各方面因素的影響，這些因素的出現，會對填土的具體類型、性質、形狀以及夯擊功能產生一定的影響。在這其中，夯擊力比較大，當公路路基的填土性質處于較為松軟的時候，則會使得強夯加固影響深度較大，而對側面方向土體的影響會比較小[5]。而當夯擊力大時，填土土體堅硬時，施工人員在對公路填方進行強夯加固時，能夠發現整個夯區側面方向的實際加固范圍會得到相應的擴大。由此可見，不同的情況所到達的要求不相同。針對這種情況，則需要相關施工人員結合實際情況，采取針對性的強夯加固模式，以此能夠更好的保證加固效果。

2.1 填方路基的屬性

雖然在公路修建中有不同的強夯加固模式，但是都與高速公路填方路基所具有的特征產生緊密的聯系。在通常情況下，施工人員雖然能夠在碎石土、沙土和濕陷性黃土等路基進行強夯加固，但是其在對不同的填方路基進行強夯加固時，首先就要能夠按照相關標準和要求，對其進行現場試驗，以此能夠確定其是否具有適用性與可行性[6]。對于填方路基的填料的屬性，是會在強夯荷載作用下發生多個變化，幫助施工單位結合自身施工情況，對其進行適當的調整。這樣做，不僅能夠在最大程度上提高基土的強度，有效降低壓縮性，同時還極大的實現對現代我國高速公路填方路基進行強夯加固的目的。進而滿足交通運輸需求。

當前高速公路填方路基與填方路基所具有的特性具有一定的聯系。這是因為路基填料屬于非飽和土。對于這種多孔隙的非飽和土體，其在動力荷載作用下，是很容易出現剪切破壞這個問題。這種情況的出現會在一定程度上提高地基密實度。此外，因其沒有受到水的橫向傳播，進而使得高速公路填方路基在強夯作用下對側向所產生的影響較小。

2.2 強夯加固的深度

將高速公路的填方路基進行強夯加固后，會使得填方路基的基土物理學性質發生一定的變化。特別是加固深度的擴大[7]。為了能夠更好的保證強夯加固所具有的加固深度作用，則需要相關施工人員結合實際，并根據現場試夯或相關經驗對其進行確定。在圓柱體的強夯加固模式中，其對高速公路填方路基所產生的強夯加固深度比較大，且在側面方向所帶來的影響范圍比較小。而對于等效圓柱體的有效高度，則在一定程度上體現出強夯加固的深度，同時其在豎直方向的截面積與夯捶的底面積是相同的。

2.3 密實度

當施工人員在開展公路填方路基強夯加固前和加固后，能夠清楚的發現公路填方路基的相關填料在深度和寬度這兩個方向上是具有明顯變化的。在完成公路填方路基強夯加固后，填方路基的密實度獲得一定程度的提高，同時在強夯加固所發揮的作用下，整個公路填方路基的側向加固范圍逐漸變小。另外，因強夯加固具有極大的沖擊力，在這時就需要施工人員結合實際情況，合理的應用大型起重機械來進行公路填方路基夯實作業。在此過程中，施工人員必須要能夠考慮到對個方面，特別是在強夯的單位夯擊能量上，要能夠結合實際高速公路填方路基所具有的類型、結構以及荷載大小等多個方面進行工作。

3 結語

綜合上述，在現代社會經濟快速發展下，其對工程建設越發重視，特別是在公路修建工程中。因多數公路建設會經過山區，因而不可避免的涉及到填方路基這個問題。為了能夠更好的保證公路運行的安全性和穩定性，作為建筑施工單位，則就要注重對公路填方路基的強夯加固工作。經過實踐證明，在高速公路的填方路基進行相應的強夯加固，不僅在施工工藝操作上較為簡單，且所使用的土質范圍也較為廣泛， 進而取得較好的加固的效果可以取得較好的效果。施工人員按照要求，開展相關的強夯加固作業，能夠使得其具有更高的承載力， 以此能夠在最大程度的提高地基強度加固影響的深度。 因而需要建筑施工單位在工程施工上對這種技術的應用予以足夠的重視。通過這種方式的應用，不僅極大的提高工程質量，還進一步的提高施工單位在公路工程施工上的水平和能力。

【參考文獻】

[1]張宏博，厲超，陳曉光等.強夯加固粉土地基超孔隙水壓力增長規律研究[J].鐵道建筑，2015，（8）.

[2]羅嗣海，呂爽，石亮等.強夯地面變形在夯后地基性狀估算中的應用[J].建筑科學，2016，32（5）.

[3]黃洋.公路填方路基施工質量控制問題研究[J].城市建設理論研究（電子版），2015，（22）.

[4]汪強，田宇，黃河.二級公路填方路基工程施工技術應用[J].重慶建筑，2016，15（9）.

[5]唐成洲.沖擊碾壓技術在公路填方路基工程中的應用研究[J].工程建設與設計，2017，（5）.

[6]張龍興.沙特延布沙漠公路填砂路基施工工藝[J].建筑機械，2017，（1）.

[7]何平，楊剛.江漢平原高速公路填砂路基設計應用[J].黑龍江交通科技，2016，39（3）.