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来源：职称驿站所属分类：交通运输论文 发布时间：2012-08-24浏览：18次
摘要：本文探讨了高速公路路基沉降的特性，论述了高速公路路基沉降施工质量控制措施-强夯加固，最后进行了案例分析。
关键词：高速公路；路基；强夯；沉降
路基工程是高速公路施工中最为重要的单项工程，其工作量大、持续时间长、环境影响大，因此路基工程必须引起充分重视，同时也会出现很多常见病害，比如沉降[1]。为此如何高速公路地基的不均匀沉降成为高速公路建设的最为关键的技术问题之一。本文为此具体探讨了高速公路路基沉降特性与施工质量控制。
1高速公路路基沉降的特性
近年来随着高速公路运输的发展，许多高速公路有待提高高速公路等级。利用现有高速旧路，对其进行加宽加铺改造，可提高其高速公路等级或改善高速公路服务功能，从而改善现有高速公路路网结构，使其具有更高的技术经济价值。不过在老路基自重荷载作用下，老路基下的地基经过多年的固结变形，在目前路基高度下沉降已基本结束，而新加宽侧地基则不然[2]。这样，不同高度旧路基上填筑不同高度的土层时，将出现新老路基下地基的不均匀沉降。老路基的压实度受当时施工条件和压实标准的控制，低于现行高速公路路基压实标准，若老路基不经压实处理就利用，老路基与新填筑的路基会存在差异沉降变形。新老路基接茬部位既是压实不足的薄弱区，又是新老路基变形不均引起拉裂的沉降带。
2高速公路路基沉降施工质量控制措施-强夯加固
强夯法对路基土的加固作用概括为如下几方面：(1)压实作用。巨大的强夯冲击能不仅使土中空气所占体积被压缩，也使水中的封闭微气泡被压缩。(2)土体局部液化。当能量以反复冲击荷载的形式施加于土体时，气体逐渐被压缩；土颗粒表面的结合水膜被扰动，使其摆脱分子引力的约束。当含气量为零时，土体中孔隙水压力急聚上升，局部发生液化。(3)孔隙水从裂隙中排出，土体固结。在巨大的强夯冲击能作用下，土中产生裂隙；结合水的转化也导致土体的渗透性增大。因此，土体得以排水固结。(4)土体触变的恢复过程。强夯期间，土体强度大幅度降低.当土体接近或产生液化时，强度处于最低值，此时土体处于完全破裂的状态。同时土体中结合水部分地转化为自由水[3]。在孔隙水压力逐渐消散的同时，土颗粒间进一步靠近以及新的结合水膜逐渐形成，抗剪强度和变形模量随之恢复和增加。在强夯过程中，土体的压密状态可分为四层，第一层是扰动层，土因冲击力而受扰动，主要是横波和面波的干扰。因横波传播方向和质点振动方向垂直，面波分别按椭圆形运动和按地面水平向运动，其都是在地表层传播使土体产生上下运动，导致土体松动而形成松弛区域；第二层是压缩波的反复作用使地下应力超过了土体的破坏强度的区域，因吸收纵波能量最多，所以这一层的固体效果最好[4]；第三层是压缩波衰减，也就是动应力在土体屈服强度与破坏强度之间，使固结效果迅速下降的区域；第四层是地下应力处于土体的屈服强度内，能量消耗己无法引起土体的塑性变形，此层基本上没有固结作用，此时波衰减为弹性波[5]。
3高速公路路基沉降施工质量控制措施应用分析
3.1工程概况
某某高速公路是国家“十一五”重点公路建设计划中的重要组成部分，路线线位基本穿越某某市两山之间的丘陵地带，沿一条山谷带延展。今年进行了改造施工，由于荷载和施工条件不一样，造成了新地基与旧地基之间出现沉降，严重的出现裂缝，严重影响了行车安全[6]。
3.2强夯加固措施
我们对新地基首先采用300KN-M的单击夯击能进行铺底夯，夯击时锤径互切。满夯时采用300KN-M的单击夯击能，夯击时锤径互压1/4。为了确定铺底夯的最佳夯击数，本次试验分四个区域进行试夯，每个试夯区长度为50m。同时为了避免各试夯区之间的影响，每试夯区间隔20m。夯前对老路边坡进行清表，将新地基整平。在四个试夯区分别进行了1.2.3.4击铺底夯。为保证新老地基的衔接，用挖掘机向老路边坡内开挖1m宽×1.5m高的台阶，另外在新老路基结合部多夯一击。强夯后测不同夯区的压实度。为提高地基压实度，须对地基进行补夯。但由于地基土质以粘性土为主，含水量高，且刚刚经过暴雨，强夯后孔隙水压力消散速度较慢，马上补夯会出现过夯现象。同时新路基上从西往东划分三个试夯区，击数分别为12.10.8，夯击能为1000KN-M，在每个试夯区内设6排夯点。三区试夯全部结束后用推土机整平，最后满夯一遍，夯击能为600KNM。满夯结束后再用推土机整平。
3.3强夯加固结果
从夯沉量来看，随着击数的增加，夯沉量增大，贯入度减小，但由于含水量高，过度击时反而出现过夯现象，压实度降低。同时随点夯击数的增加，新路基的压实度增加。比如新路基强夯8击，新路基下部达不到相应压实度的要求；点夯10击、12击均满足路基压实标准要求。总体而言，由于边缘部位的侧限较小，路基边缘部位的压实度较路基中部的压实度略低[7]。同时路基夯沉量随强夯击数的增加而增加。8击时，夯沉量在85cm左右，与路基分层碾压的压缩量相当。
近年来，路基是高速公路工程的重要组成部分，路基质量的好坏将直接影响到公路的使用质量，改造高速公路地基的的沉降与多种因素有关，只有进行综合治理才能从根本上治愈路基病害。
参考文献：
[1]杨昊．沈达公路改扩建工程软土地基的设计思路和施工控制要点[J]．华东公路，2009，25(2)：11-14．
[2]徐至钧．强夯和强夯置换法加固地基[M]．机械工业出版社，2009：25-27．
[3]苏限．广佛高速公路扩建工程软基路段施工简介[J]．水运工程，2011，325(2)：51-56．
[4]陈建荣．杭宁二期工程路基、排水及防护设计[J]．华东公路，2009(3)：28-31．
[5]徐至钧．强夯和强夯置换法加固地基[M]．机械工业出版社，2010：25-27．
[6]姚自友，王舜立．邵永公路路基施工质量控制[J]．水利水电技术，2007，38(7)：36-38．
《高速公路路基沉降特性与施工质量控制》
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文章名称： 高速公路路基沉降特性与施工质量控制
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