公路路基施工技术创新及应用分析
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公路路基施工技术创新及应用分析
摘要:近几年来,我国改革开放的力度进一步加大,全国范围内都开展了大量的基础建设工程。其中,公路工程作为我国基础建设中的重点项目,受到了来自社会各界的关注。在公路工程中,尤以路基施工最为重要。路基工程质量的好坏,在很大程度上决定了公路工程整体质量的好坏。随着我国社会技术的进步,相关工程规范的更新,公路路基施工技术也在一定程度上取得了创新。本文主要就路基填压、路基维护以及路基排水三个方面的技术创新作简要讲解,并简单介绍其应用。
关键词:公路工程路基施工技术创新应用
随着我国社会经济的不断高速发展,我国的基础建设事业逐渐迎来了红火的局面。作为我国的基础建设事业中的一项重要工程,公路工程的开展为我国国民经济的高速发展提供了坚实有力的保证,因此,公路工程受到了社会各界的高度重视。而在公路工程中,又由以路基施工最为关键重要。考虑到公路工程的作业条件往往受制于天气、地质、水文等自然条件的影响,因此其路基施工的质量也就十分考验施工技术。作为公路工程的根本,路基施工好坏直接关系到人民群众的生命财产安全。
我国幅员辽阔,地形各不统一,气候也有所差异。在这样的情况下开展公路工程,要求公路路基施工的技术能随时空的变迁而有所突破和创新。我国从2007年1月1日起正式实施的新版《公路路基技术施工规范》(JTGF10-2006),在原有的旧版《公路路基技术施工规范》上对路基施工中的各项技术指标均作了更具体细化并科学化的要求。其对土质路基压实度的标准、公路路基的排水以及公路路基的护理防护都作出更为严格的要求,这在无形中也推动了我国的公路路基施工技术的创新。下面仅就这三个方面进行简要阐述。
一、公路路基的填压
公路工程的质量取决公路路基填压的好坏。而公路路基的填压,又在很大程度上受到建筑机械以及施工方法的影响。经过人们的不断改进和创新,在原有技术的基础上,已经出现了许多新型的路基填压的技术。下面将简要介绍Y形沉管灌注桩技术,爆夯法技术和双向搅拌桩技术。
(一)、Y形沉管灌注桩
Y形沉管灌注桩最初又叫作壁板桩、巨型桩,源于法国,其原名为Barrette。Y形沉管灌注桩是一种由地下连续墙幅拼构成的特大形桩,其属于派生于传统沉管灌注桩的异性灌注桩。Y形沉管灌注桩的断面为曲边三角形形状,由三段弧线弧面向内组成。Y形沉管灌注桩根据国外的Y形桩设计理念设计,结合国内的普通沉管桩的成桩工艺,在施工快捷、价格低廉和表面积大、摩擦阻力高两大优点中找到了平衡,不仅经济,而且高效。在等工程量的情况下,Y形沉管灌注桩的基桩承载力大大高于传统普通沉管灌注桩。
在公路地基的处理中,Y形沉管灌注桩具有更好的填压效果。相比于传统的普通沉管灌注桩,Y形沉管灌注桩承载特性更好,其施工后对路基造成的影响更小,可以显著减小地基的沉降量。并且,相较于其他复合地基方法,Y形沉管灌注桩施工质量更可靠,加固效果更显著,且其经济,节约成本。
(二)、爆夯法
在地基处理技术动力固结的范畴内,传统工艺中,一直以强夯法为主要施工技术。然而,近几年,在强夯法的基础上,爆夯法逐渐兴起。在软土公路工程路基的处理中,爆夯法具有明显的优势。
爆夯法与强夯法基本原理相同,均是以动荷载的作用,迫使地基排水、固结,最终沉降变形,从而起到加固的效果。采用爆夯法处理路基时,首先需要按照一定数量一定规律,在软土中设置竖向排水通道。之后,在地基之上堆加一定量的荷载,压缩地基。直待地基沉降稳定后,引爆之前埋设好的垂直条形炸药包。靠爆炸产生的高能量瞬变动荷载均匀作用在土体内部,从而扰动地基,降低软土强度,使地基继续沉降。由于炸药包是事先就埋设在土体中的,因此爆炸所产生的高能量也能以体波在土体中传播,其中的大部分能量都用来加固地基,能量利用率高,损耗较小。与此同时,事先埋设好的竖向排水通道起到快速排水作用。经过这一系列作用,公路路基最终将达到与超载预压相同的效果。相较于其它传统的地基作用法,爆夯法对于地基的作用限制较小,理论上,其可以加固的地基深度是无限的。
爆夯法作用工期短,成本低效率高等特点,都使得这种方法受大了广泛的欢迎。然而,爆夯法在使用过程中由爆炸所产生的能量比较庞大,因此其所造成的体波在土体的传播过程中的衰减程度较小,不仅速度慢而且频率低,其往往与3Hz~7Hz的建筑物自振频率想接近,因此有可能导致周边建筑物产生共振现象。鉴于此,爆夯法的安全距离要求比传统方法更大。
(三)、双向搅拌桩
在公路路基施工技术中,双向搅拌桩技术也是近几年逐渐兴起的一种新技术。双向搅拌桩在现有的搅拌桩工艺技术上,对其中的主要构件进行了改进,不仅采用了同心双轴钻杆,而且还采用的正、反向旋转叶片的设置,分设于内、外钻杆上。这样的设置可以有效阻断水泥浆上冒,并提高搅拌均匀性,从而提高最终成桩质量。
相比于传统的水泥浆搅拌桩技术,双向搅拌桩只需在常规设备上加以改进即可成形,推广起来更加容易。其次,双向搅拌桩的搅拌均匀性更好,成桩质量更高。在使用双向搅拌桩时,由于其设置了内、外两向钻杆,在相反旋转的情况下,剪切力减小,其对周围土体的扰动也就较小。由于双向搅拌桩能采用两搅一喷的工法,因此其工作效率也较之传统的搅拌技术大大提高。
从实际的现场施工经验来看,双向搅拌桩在使用时,很好的避免了地面冒浆现象,且动力消耗与传统的搅拌桩技术相当,经济而且高效。
二、公路路基的排水
在建筑工程中,水的作用不可小视。而在公路工程中,水则会侵蚀公路路基的强度及稳定性。由于公路工程极易受到气候的影响,因此在进行公路路基施工时就必须考虑到水对于路基工程的影响,不做好排水措施就无法保证路基施工的质量。
在公路路基的施工过程中,有可能受到来自河流、湖泊、雨水、地下水甚至是海水的影响。在开展公路工程时,必须要针对各种不同的情况专门制定相对应的排水措施。一般而言,公路路基施工中受到来自地表水和地下水的影响较多,因此,大部分排水方案是针对这两种情况的排水而制定的。在制定排水方案时,施工者必须考虑到水田灌溉水对于路基施工的影响。而在应对雨水时,则务必要