参考各地试验数据,使用HC36高速液压夯实机对分层碾压达标高速公路路基补强时可采用以下施工方案,并应根据试验段数据适当调整。
(1)桥涵背及类似部位
每分层填筑1~1.5m进行补强,采用3档9~12锤(常用9锤),夯点间距1.5m,夯板边缘距桥台等结构物200~ 300mm,距低强度结构物500mm以上(必要时采用1档或2档)。沉降量偏大的部位4点间补夯一遍,补强终点应超出过渡区1 ~2m。夯点布置可参考图1。
(2)高填方、鸡爪冲沟、填挖接合部等
每分层填筑1.:5~2m进行补强,采用3档9~12锤,夯点间距1.5m,沉降量偏大的部位4点间补夯一遍。
(3) 新旧路接合部及旧路基开挖部等
采用3档12~15锤,夯点间距1.2~ 1.3m,沉降量偏大的部位2点间补夯一遍。外侧一排夯点尽量与内侧夯点交错布置。新扩路基按普通路基。
(4) 墙背邻近处、低填方涵顶及其它薄弱结构物附近
不宜使用高速液压夯实机。建议使用压实强度大于重型压路机的大振幅垂直振动夯实机(如泰安恒大VC30D等)直接分层压实。
3检测及评价方法
对于公路路基的基本质量要求是使用预期内的几何稳定性,如工后沉降水平。局迷次求分o池险或强功能之一就是通过高强度的反复动态补压,消除或弱
化分层碾压路基的固有缺陷及人为缺陷,将可能发生在道路使用期的工后沉降大部消除在铺设路面前。
压实度、K30、Ev2等静态检测指标属控制工后沉降的衍生指标,适用于薄层碾压路基检测,不适合影响深度数米的高速液压夯实机。据各地试验,经高速液压夯实机补强后的路基沉降量显著,而压实度、动态变形模量Evd等指标变化不大,有的不升反降。
以 HC36高速液压夯实机补典后的的rE淡度2m 以为例:假设沉降量的70%发生在有效压实深度2m以内,其余发生在其影响深度4m以内,则表层下2m以内的土体平均压缩率提高3.5%,表层下2 ~4m 土体的平均压缩率提高1.5%。
HC系列高速液压夯实机的结构形式及压实原理同西方国家广泛应用的 Evd动态变形模量测试仪。Evd动态变形模量测试仪模拟车辆通过时对路基的作用,HC36高速液压夯实机对土体的动压力是Evd动态变形模量测试仪的数十倍,是重载车辆轮胎接地压力的数倍。据各地试验数据,使用动力触探(重型)试验检测补强效果较为理想,路基承载力与锤击数正相关。大多测试表层下0.6 ~1m处的路基承载力变化。河北某高速公路加宽工程使用专用深层触探仪,测得HC36高速液压夯实机3档9锤补强时影响深度4.5m。
经高速液压夯实机补强的路基,也适合用路基相对沉降量来测评,大的压缩率和沉降量不仅意味着土体实际密实度(强度)提高,还标志着土体均匀度的提高。土体均匀度的提高有利于增强对车辆动载荷的抵抗能力。
压路机反复碾压并不能提高路基质量,高速液压夯实机在很大范围内是锤击数越多效果越好。因此确定施工及检测要求时,应在保证一定质量的前提下兼顾可操作性、生产率、成本等相关因素。
可参考下述程序及方法确定HC36高速液压夯实机的施工要求及检测标准。
(1)选择试验段。尽量选择近期正常施工的路段,试验前不得进行补压等临时性增强措施。
(2)在试验段确定若干检测点,做标记。典型检测点不得选择在运土自卸车反复碾压部位。
(3)夯实机设定为3档3锤连击。(最大提升高度时连击3次),每夯击3锤后检测夯点沉降量,直至累计约30锤或3锤累积沉降量小于15mm(高铁:10mm)。薄弱结构物旁和其它检测点应减少锤击数。
(4)动力触探检测点可按3档连击9锤、12锤、15锤、或更多锤数,测量沉降量后开挖(开挖深度按需,大多0.6 ~1m),进行动力触探试验。
(5)整理测试数据,根据路基承载力要求或承载力提高值,对应确定单点锤击数及相应沉降量,作为施工及检测依据。
试验中,锤击次数多时,与夯板相邻的未夯击部位可能出现局部隆起,属未直接夯击部位在冲击和挤压作用下表层或浅层松动所致,下层土体仍得到加固,用薄层碾压技术来解释不妥。
正常施工过程中,单点锤击数可根据实际沉降量适当调整。规定锤击数的沉降量大于控制值时,应区别情况处理。
(1)沉降量大于控制值的20%以内时,在相邻4点间适当减少锤击数补夯或不处理。
(2)沉降量大于控制值的20%~ 50%时,应在相邻4点间补夯。
(3)沉降量大于控制值的大于50%时,说明下层土体偏弱,局部开挖重填或其它加固措施。
(4)桥台邻近处-般用按JTG F10-2006规定及设计要求使用小型压实机具处理,有的用重型压路机碾压,效果皆差,补强沉降量普遍显著大于正常碾压部位。建议修订施工标准(新增,共2处),分层压实时使用压实强度大于重型压路机的大振幅垂直振动夯实机。
(5)处理数十米的高填方时,由于高速液压夯实机的影响深度较大,随着填土厚度增加,规定锤击数的沉降量可能出现大于试验段数据的趋势。
-(6)加宽路的旧路基开挖部填筑质量的差异大,可根据现场实际适当调整锤击数。完工路基验收时可采用相对沉降量简易测评,显著大于平均沉降量的路基肯定存在质量差异。