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高速公路填方路基强夯加固模式之我见

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摘要:高速公路的修建不一定都是坦途一片,有时候也会遇见山区、丘陵、沟壑等特殊的地貌路况,所以不可避免的会涉及到填方路基。高速公路填方路基由于使用的填料的特殊的性质以及环境因素的影响和目前使用的压实方法难以达到对高速公路路基的压实加固要求。由于填方填土以及在压实情况下的多变性和复杂性,在对路基进行加固方面也有一些模式,本文拟对这些高速公路填方强夯加固模式进行探讨。

关键词:高速公路;填方路基;强夯;加固模式

Abstract: the construction of the highway is not always smooth, sometimes will also meet mountains, hills, ravines special features such as traffic, so inevitably involves the fill subgrade. Highway embankment subgrade because of the special nature of the use of packing as well as the influence of environmental factors and the use of compaction method to meet the requirements for highway subgrade compaction reinforcement. As embankment fill and compaction in the variety and the complexity of the cases, and has some patterns for subgrade reinforcement, this paper discusses the highway to fill consolidation pattern.

Key words: the highway; Fill subgrade; Dynamic compaction; Reinforcement mode

中图分类号:U213.1+5 文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)

在高速公路的修建中,使用填方路基的一般都是在山区,由于山区地形复杂,交通不便等等一系列因素的影响,所以使用的公路填料一般都是就地取材。主要来源于大量的废弃石料和土来减少和节约公路的造价成本和避免对植被森林的环境破坏。填石路堤为成了我国高速公路在山区选择的主要的方式,并且得到了广泛的运用。高速公路的填方路基一般是达不到公路的使用要求的,需要利用外力对它进行强夯加固,来提高路基的紧密度以及压实度,来预防和减少高速公路在以后的使用过程中产生的沉降以及不均匀沉降。下面对强夯加固的模式及存在的问题进行探讨:

高速公路填方路基强夯加固的模式

在高速公路的建设中,由于强夯加固处理技术所具有的独特的优势,如加固效果十分显著、施工方便快捷以及冲击力巨大等等,使得这种加固处理技术被广泛的运用到高速公路的建设中去。但是,相应的使用强夯技术来加固路基具有很强的地域性,并且对于加固以后的效果影响因素有很多,所以对于强夯加固的研究和看法还存在许多的问题和不同。在经验比较少的情况之下,总结高速公路填方路基的强夯加固模式对认识和提高强夯加固的效果是十分重要的。

圆柱体加固

所谓的圆柱体加固模式指的是在强夯进行压实以后,在冲击荷载作用之下土移的影响范围大概是一个圆柱体。这种强夯加固模式引起的土体侧向位移比较小,夯坑之下土柱的向侧面变形的情况几乎可以忽略不计。强夯加固对于路基的表层的填土是一种垂直方向上的剪切破坏。

倒圆台体加固

对高速公路填方路基进行强夯加固的时候,如果夯坑的边缘部分的位置几乎没有隆起,夯坑的形状比较像倒圆台体就是倒圆台体加固的模式。在强夯加固的时候,夯坑四周边缘没有隆起,没有侧向挤压,在夯锤与填方土作用的过程之中,夯坑里的填土沿路基压力扩散角或者已经加固土体范围的边界线全部夯入夯坑底。

3.椭圆形加固

在强夯加固填方的时候,在强夯的巨大冲击荷载作用之下,分层土体必然会发生一定程度的位移及变化。在椭圆体强夯加固模式下,冲击荷载作用下土移的影响范围是椭圆形,它的侧向的加固半径的荷载作用中心比较接近于两倍的夯锤的直径,在荷载作用下,强夯加固的深度能够达到或者超过两倍夯锤的直径。

4.苹果形加固

在对路基进行强夯加固的时候,强夯的巨大的冲记力远远超过了路基填方的强度,必然会对填方土体产生冲击和破坏,并且产生比较大的沉降。强夯使得土中的压力超过了土本身具有的强度,导致土的结构受到破坏,土变得软化,使得侧压力的系数增大了。在这个强夯加固的过程中,土被两个方向的力量作用,使得土不仅纵向上被压密,而且在横向上因为受到力的作用也被侧向挤密。由于主压实区的填方土被强夯下的巨大冲击力破坏,侧面挤压的作用加大,所以水平方向的强夯加固区的方位也增大,加固区为一个水平宽度达的苹果形,故名苹果形加固模式。

二、不同模式的探讨

高速公路填方路基强夯加固模式受一系列因素的影响,与填土的类型、性质、性状以及夯击功能等都密切相关。夯击力比较大,而填土的土体性质比较松软的时候,强夯加固影响的深度就比较大,对侧面方向土体的影响就比较的小。而当夯击力比较大,填土土体坚硬时,强夯加固时,夯区侧面方向加固的范围就相应的比较大。所以,针对不同的情况和期望达到的不同要求,采取不同的强夯加固模式,会取到比较好的效果。

填方路基的属性

无论是哪种强夯加固的模式,都是和高速公路填方路基的特征是密切相连的。强夯加固虽然适用于碎石土、沙土、湿陷性黄土等路基,但在对不同的填方路基进行强夯加固时,要通过现场试验来确定它的适用性。填方路基的填料的属性,在强夯荷载作用之下发生的变化等都决定了要结合实际的情况作出最好的选择和调整,达到提高基土强度,降低压缩性的目的,以达到对高速公路填方路基进行强夯加固的目的,使得在日后的使用中具有质量的保障,满足日常的交通运输需要。

2强夯加固的深度

高速公路的填方路基在强夯加固的的作用之下,填方路基的基土物理力学的性质有所变化,有比较大的加固深度。强夯加固的有效加固深度应该根据现场试夯或者是当地的经验来确定,与夯锤的重量以及夯锤落下的高度密切相关。圆柱体的强夯加固模式,对填方路基的强夯加固深度上比较大,而侧面方向的影响范围比较小。等效圆柱体的有效高度就是强夯加固的深度,而且竖直方向上的截面积和夯锤的底面积是等同的。

3.密实度

在强夯加固前后,填方路基的填料在深度和宽度方向是有变化的。强夯加固以后填方路基的密实度明显的有所提高,并且在强夯加固的作用之下,填方路基的侧向加固的范围比较小。强夯加固具有巨大的冲击力,利用大型起重机械对填方路基进行夯实,强夯的单位夯击能量,需要根据填方路基的类别、结构以及荷载大小以及需要达到的要求来进行综合考虑,夯锤夯打的次数和力量对填方路基都是一个提高强度的过程。

总结:

对高速公路的填方路基进行强夯加固,不仅施工的工艺比较简单、操作简单,而且使用的土质范围非常广泛,加固的效果也十分的显著,可以取得比较高的承载力,较大程度的提高地基强度加固影响深度。施工速度快、功效高、节省加固材料、费用低等等使得强夯加固的技术越来越受到重视。不同的模式有不同的特点和适用范围,在现有模式的基础上,越来越多的人也在研究探讨如何改进提高这种技术,以取得更好的效果。

参考文献:

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