公路工程施工论文范文参考
所属栏目:公路工程类论文
发布时间:2013-12-13 17:37:03 更新时间:2013-12-13 17:29:02
某高速公路建设项目K18+200~K19+500标段属于浅层采空区。该采空区覆盖岩土结构为膨胀性岩土。前期对于该采空区的地质勘探资料显示:整个浅层采空区的厚度在3.0m~8.0m范围之内。同时,此区域内的地层岩性组成多为第三系泥岩夹杂坟山岩。
摘要:文章以某浅层采空区实际情况为例,在该浅层采空区路基处理的过程当中,通过应用强夯加筋法的应用,实现了对该膨胀土地区当中,浅层采空区路基沉降 问题的合理控制,同时也达到了提高地基承载作用力的重要目的。上述相关问题希望能够引起各方工作人员的特别关注与重视。
关键词:强夯加筋法,膨胀土地区,浅层采空区,路基处治
结合对沿线试验结果的综合分析,整个浅层采空区区域内的岩土结构表现出了突出的中度至弱度膨胀性。同时,配合对地表调查资料的分析,发现浅层采空区内存 在5口直径在1.0m~1.8m范围之内的竖井,竖井深度在8.0m范围之内。与此同时,竖井巷道延伸方向长度经测定在15.0m~18.0m范围之内。
1采空区的稳定性水平分析
按照采空区顶板安全厚度参数进行计算,在采空区顶板未出现塌落问题,或者是采空区顶板塌落问题完全填满的情况下(此状态下顶板仍残留一定厚度),为实现 对整个采空区稳定性的评价,就需要在设定采空区顶板岩层表现为稳定状态的前提条件下,计算顶板岩层所对应的临界深度指标。具体的计算方式应当为:
巷道宽度+[巷道宽度2岩层重度2+4巷道宽度·岩层重度·路基基底单位压力·tan松散层移动角·tan2(45°-松散层移动角/2)]-1/2岩层重度·松散层移动角·tan2(45°-松散层移动角/2);
结合有关采空区的实际情况来看,全路段的路基设计填土厚度最大值为10.2m,同时,挖方路段的最大开挖深度在9.0m。在评估采空区稳定性的过程当 中,以最有利的情况为考量标准,采空区的巷道宽度取值以2.5m为宜。同时,以路基区域的填土厚度为0m,在松散层移动角角度取值为20°的情况下,可以 测定得出此状态下,采空区顶板岩层所对应的临界深度指标为17.8m。
结合此区域内的采空区的地质勘测资料数据发现,此区域内的采空 区 顶板厚度取值在4.0m~23.0m范围之内。而采空区顶板厚度与顶板岩层临界深度之间的关系可以表述为:采空区顶板厚度<采空区顶板岩层临界深 度*(1~1.5)。因此,综合以上分析可以判定:该采空区处于不稳定状态,为了确保路基运行的可靠与稳定,就需要对采空区进行必要的处理。
同时,通过对巷道开采工作面不规则形状的分析发现:由于采空区开采工作平面长期性处于未支护状态,因而合理的处治方式应当综合对回填法、强夯法、加筋 法、以及灌浆法的应用。同时,为了避免路基在地下水影响下出现不合理的开裂、以及滑塌问题,综合选取了基于加筋法、以及强夯法相结合的处置方案。
2强夯加筋法的应用要点分析
在采取上述方案对浅层采空区路基进行处治的过程当中,除遵循一般性的施工流程与操作步骤以外,还需要特别注意的问题是:若采空区待处理路段内存在开挖回 填圆砾处治的采空影响区、以及竖井工作区,就需要在强夯施工之前,对这一部分区域进行处理。同时,对于埋深深度在3m以内的采空影响区而言,在开挖揭露地 表的基础之上,需要通过换填圆砾的方式,对其进行夯实处理。具体而言,采空区路基处理中的主要工作要点可以归纳为以下几个方面:
(1) 试夯环节工作要点分析:在对浅层采空区路基进行强夯处理之前,需要选取具有典型代表性的区域进行试夯作业。区域的选择需要确保其基本尺寸在 20.0m×20.0m以上。通过试夯的方式对强夯作业效果进行合理检验。在发现设计偏差问题的情况下,需要对具体参数进行合理的调整。
(2)强夯环节参数确定要点分析:本文所例举浅层采空区的深度经测定在8.0m~15.0m范围之内。通过对梅纳公式的应用,可以计算得出该采空区所对应加固深度的有效数值,具体的取值应当为:
0.5(夯锤质量参数·有效加固深度)-1;
该计算式当中,夯锤质量参数的取值单位应当为:t;同时,有效加固深度的取值单位应当为:m。
实际工作过程当中,可能会对有效加固深度产生影响因素众多,除常规意义上的锤重参数、以及落距参数以外,还与整个浅层采空区的土层厚度、土层属性密切相 关。综合对上述因素的考量,在强夯施工的过程当中,对于相关的参数确定如下:强夯夯锤直径参数为2.2m,高度为1.0m,出气口直径为0.4m,强夯施 工过程中的有效加固深度参数为8.5m,强夯夯击能力参数为3640kN/m。
(3)强夯环节施工方案的选取分析:整个强夯施工采取 3 遍式的夯实方案。第1遍、以及第2遍的强夯作业方案为:尺寸为5.0m×5.0m的方格网状跳夯。最后2次夯击作业的沉降量需要控制在 50.0mm~100.0mm范围之内。同时,在强夯施工的过程当中,具体的施工步骤应当确定为:第一步,完成对整个施工场地的清理以及平整操作;第二 步,以石灰于施工现场标准第1遍强夯夯击点的具体位置,测定所对应的场地高程参数;第三步,在施工现场起重机就位的条件下,对强夯夯锤、以及夯点位置进行 合理的调整与对准;第四步,对在强夯作业前,夯击锤顶高程参数进行严格的测定;第五步,将夯锤起吊至预定高度,待夯锤脱钩自由下落后对吊钩进行下放,在此 基础之上还需要完成对锤顶高程的测量工作;第六步,重复第五步的操作,通过对夯击次数的合理控制,完成一个夯点的完整性夯击工作;第七步,需要重复第三 步~第六步的操作,在完成夯点夯击作业的基础之上,借助于推土机,对强夯夯坑进行填平处理,测定此状态下的强夯后场地高程参数;第八步,在间隔7d的基础 之上,应用满夯方式对路基进行最后夯实,满夯夯击次数为5次。在夯击完成后,还需要就场地标高进行测定。
(4)加筋环节施工方案的选 取 分析:在强夯施工结束,并且质量检验合格之后,需要开始对上部膨胀土路基进行填筑处理。在路基填筑高度低于1.0m的情况下,需要对地表厚度在 50.0cm~80.cm范围内的膨胀土土体予以挖除,将其换填为非膨胀性的土体,进而需要对土体进行充分压实。为了能够在针对浅层采空区路基进行强夯加 筋作业的整个过程当中,实现对膨胀土土体的合理应用,可以应用非膨胀土包边膨胀土填芯的处理方案。在此基础之上,对路基底部进行基于土工格栅的加筋处理。 加筋操作过程当中需要采取的处治方案应当为:将土工格栅布设于所填筑路基的底部区域,同时需要结合填土宽度,控制相应的加筋层数。常规意义上来说,填土宽 度取值若在10.0m以内,则加筋的层数应当为2层;同时,若填土宽度取值在10.0m~15.0m范围之内,则加筋的层数需要控制为3层。与此同时,所 铺设格栅的土层表面平整性需要符合要求,防止表面覆盖各种坚硬的突出物。以此确保加筋处治的可靠性与稳定性。
结语
强 夯块石墩处理软基具有施工方法简单,兼具置换、排水固结、提高软基抗震能力等优点,在高速公路沿线软土地基处理中广泛应用。对于膨胀土地区而言,在浅层采 空区路基基础之上进行高速公路路基的修建还比较少,相关经验也不够成熟,此问题值得各方工作人员予以特别的关注与重视。在本文有关某工程浅层采空区路基处 理方案的分析过程中,实现了对强夯加筋法的综合应用,能够在缓解路基沉降问题,提高地基承载作用力方面发挥显著意义与价值。上述相关问题的研究望能够引起 各方工作人员的特别关注与重视。
参考文献
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