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第四分企业《贵州喀斯特地形深谷特高填方施工过程控制及完工后变形与稳定性的分析与研究》技术成果获得贵州省公路学会科学技术奖二等奖

发布时间:2014年08月08日16:05    编辑:田云雪    来源:第四分企业    浏览:
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8月8日上午九时整,2014年度贵州省公路学会科学技术奖、优秀工程师颁奖大会在花溪栖璧山庄隆重举行。由贵州路桥集团第四分企业与贵州省交通建设咨询监理有限企业思剑高速ZJLB2总监办联合完成的《贵州喀斯特地形深谷特高填方施工过程控制及完工后变形与稳定性的分析与研究》技术成果荣获贵州省公路学会科学颁发的科学技术奖二等奖。该项荣誉的获得表明第四分企业在探索“新技术、新工艺、新材料”的技术创新的道路上,正在慢慢收获属于他们自己的丰硕成果。

一、该技术成果研究开展情况先容:

该项技术成果是以刘先涛同志为核心的思南至剑河高速公路第19合同段项目经理部自行组织技术管理人员,针对解决该项目ZK128+890~ZK128+990段特高填方施工过程中质量控制的难题而进行深入研究总结的。该技术成果于2011年12月获得贵州省交通运输厅科技项目(项目编号:2011-121-003)立项研究,并获得交通运输厅专项研究经费的支撑。2012年2月正式制定出研究大纲,于2012年3月开始实施施工阶段研究。2012年12月完成此段特高填方的施工过程控制后,项目部仔细收集试验数据进行分析整理和归纳,并形成初步研究成果进行申报,于2014年6月14日通过了验收专家组的验收。

二、该技术成果具体内容先容:

第四分企业思剑19标项目经理部在ZK128+890~ZK128+990段施工过程中,发现该路段跨越长度和汇水面积不大,主要施工区域位于纵坡平缓的冲沟中,碎石、块石强风化白云岩及中风化白云岩承载力高,可作路堤持力层。当时的设计主要是考虑消除路基废方而设高填方通过,从而节约运输距离和弃土场的土地资源为主要出发点。并且通过采用填方结合强夯加固方案与桥梁跨越方案进行经济效益分析比对后,可有效的节约工程造价。但高填方工艺通过以往项目的施工经验来看,如果不对工程地质条件进行深入勘探调查和在施工过程中采取有效的控制,高填方路基成型后会发生病害,主要有整体或局部沉降、纵横向开裂、滑坍等,大大缩短了公路的使用寿命,并可能造成较大的安全隐患。如何控制该路段填方方量约76.5万m3,最大填方高度达60.5m的施工工艺是关键之中的关键。

针对上述难题,第四分企业通过多方调查、比较,针对该段路段的特高填方施工,采用填石路堤分层碾压结合强夯加固的施工工艺和质量控制施工措施。强夯加固法又叫动力固结法,是用起重机械吊起夯锤后从高处自由下落,给填料以强大的冲击力和振动能量,使疏松的填料强制压缩致密,从而提高地基强度和稳定性,是减小变形量的一种施工方法。强夯加固具有设备简单、功效高、工期短及成本低的特点。该项目强夯加固使用的高能量夯击能采用4000kN•m新型强夯设备,锤径2.5m,夯锤重20吨,提升高度达到20m,夯点按正三角形布置,间距3.5m。第一层强夯高度以填方高度为6~8m范围内开始,其上路堤每填高6m强夯一次,可以有效减小路堤自身沉降,防止后期的路面开裂。路床下设置2层双向土工格栅防止路面不均匀沉降,边坡设置路堤拱形骨架内植草护坡。上述施工措施在提高夯击能的同时,也提高了强夯处理高度,通过整个实施过程及后期实验数据分析,证明该施工工艺不但有效提高了路基质量、加快施工进度,缩短工程工期,并可大大缩短工后沉降时间。

三、该技术成果技术参数先容:

1、以往路基填方施工强夯工艺一般采用中等能量的夯击能(1500kN•m~3000kN•m),分层高度为4m。而本技术成果采用高能量的夯击能(4000kN•m),分层高度为6m。

2、该技术成果提出了山区特高填方分层碾压结合强夯加固的相关详细的技术参数,在实际工程应用中取得很好的效果。填料的分层松铺厚度较不采用强夯的路基施工可以适当加大,本项目由50cm加至60cm,完全满足工程质量要求。

3、通过实测数据回归分析得到了单击夯击能与有效加固深度的经验公式。

4、研究采用高能量夯击方法,有效缩短了工后沉降时间。

5、贵州“V”形深谷地形在高速公路建设中普遍存在,以往通常用桥梁的方式通过,桥梁施工因地形限制,在设计和施工方面都有巨大的困难。采用分层碾压结合强夯加固技术有以下优点:

1)施工工艺相对简单,强夯具有设备简单、功效高、工期短及成本低的特点。

2)较桥梁施工,安全性大大提高。

3)较桥梁施工,工期可大幅度缩短,可节约工程造价。

并且在跨越深谷地形地段,以设计高填方代替桥梁结构物,可以消除挖方产生的废方,很好的解决因废方弃运产生的水土流失、植被破坏等环境保护问题。本课题的研究对解决贵州喀斯特地形深谷特高填方施工工艺提供了一个参考。

四、该技术成果对高速公路建设的意义

当前在贵州交通基础设施建设的高峰时期,省交通运输厅提出了“多彩贵州·最美高速”的核心建设目标,最形象的说明就是建设“进度快、质量好、外形美、内涵丰、群众喜”的高速公路项目,为更好的完成当前建设目标,第四分企业始终以如何通过提高施工工艺及技术手段,在保证质量、安全的前提下,加快施工进度,建设群众满意的高速项目为根本目的分企业施工管理目标。

本项目的分层碾压结合强夯补强处理施工工艺的顺利实施,并有效应用于贵州喀斯深谷地貌特高填方路段,可以有效解决贵州喀斯特地形条件限制,气候潮湿多雨,降水量大,地下水埋藏丰富复杂,岩溶水裂隙水广泛分布,地下径流、泉水多有出露等复杂的工程地质条件和气候条件对强夯工艺构成了极为不利的施工条件。对减小路基沉降变形,提高路基强度、稳定性,保证路基质量,加快工程进度,缩短工程工期,节约土地资源,提高工程经济效益方面有极大的应用前景。本技术成果的研究对解决贵州喀斯特地形深谷特高填方提供了一个成功的参考经验。

                                                  

颁奖大会现场

 

第四分企业工程管理科张翊波(中)上台领奖

 

 

二等奖文件

 

二等奖证书

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