長(zhǎng)沙理工大學(xué) 湖南長(zhǎng)沙 410000
摘要:近年來(lái),我國(guó)公路事業(yè)的發(fā)展,公路的建設(shè)從平原到山區(qū)進(jìn)入到沙漠和丘陵等地區(qū)。這些地區(qū)的特殊地形,地質(zhì)條件復(fù)雜,為我們帶來(lái)了公路工程設(shè)計(jì),技術(shù)和施工的難度。公路路基是路面的基礎(chǔ),承受它們自身的重量下的土體重量的路面結(jié)構(gòu)和交通負(fù)荷。如果沒(méi)有高強(qiáng)度的路基,路面會(huì)出現(xiàn)下沉,開(kāi)裂,不平等想象,并最終影響交通和安全。特殊路基施工公路是比較復(fù)雜的技術(shù)問(wèn)題。本文主要探討目前幾種特殊路基措施。
關(guān)鍵詞:道路;特殊路基;施工技術(shù)
1.特殊路基概述
特殊路基不同于一般路基,因其組成成分的性質(zhì)不滿足工程要求,需要全部或部分進(jìn)行處理才能使用。常見(jiàn)的特殊路基有特殊土路基、沙漠地區(qū)路基、雪災(zāi)地區(qū)路基、泥石流地區(qū)路基、巖溶地區(qū)路基、采空區(qū)地區(qū)路基、水庫(kù)地區(qū)路基和滑坡地區(qū)路基等。為了保證公路路基在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)的穩(wěn)定性和路面的平整度,必須對(duì)特殊路基進(jìn)行處理。
2.常見(jiàn)特殊路基處理措施
2.1凍土路基的處理措施
(1)依據(jù)凍土路基凍脹現(xiàn)象產(chǎn)生的原因,可以運(yùn)用滲井的運(yùn)作原理來(lái)降低凍土路段的含水量和地下水位,同時(shí)在設(shè)置通過(guò)管道,可使粗砂處于干燥狀態(tài),以保證路基土層的滲透性和干燥性。
(2)在多雨季節(jié),可以在路基上安置凍脹引誘系統(tǒng),并在其底部設(shè)置排水管,排出路基上的積水,避免積水對(duì)路基的破壞,并使得路基土層含水量降低,減少路基凍脹破壞現(xiàn)象的發(fā)生。
(3)為了避免溫度對(duì)路基的影響,對(duì)路基內(nèi)部溫度及外部溫度進(jìn)行有效的控制,使得內(nèi)外溫度想相一致,以防止凍脹現(xiàn)象的出現(xiàn)。當(dāng)凍土路段的外部溫度存在下降情況的時(shí)候,可以采用導(dǎo)氣管將路基內(nèi)部粗砂和外部相連接,使得內(nèi)外部氣溫相一致,使得路基內(nèi)部粗砂含水量先凍結(jié)。當(dāng)凍土路段的外部溫度存在上升情況的時(shí)候,同樣采用導(dǎo)氣管,使得路基內(nèi)部與外部直接連接的位置凍結(jié)先融化,融化的水則在重力作用下進(jìn)入路基底部的排水管,將水排出路基,避免路基土層出現(xiàn)翻漿的現(xiàn)象。
2.2淤泥路段路基的處理措施
淤泥路段的土由淤泥、淤泥質(zhì)土、水下沉積的飽和軟黏土為主組成。這些土都具有天然含水量較高、孔隙比大、透水性差、壓縮性高、強(qiáng)度低等特點(diǎn)。處理方法有以下幾種。
(1)拋石擠淤法。首先是排除表積水,有可能的話,盡量降低地下水位。在淤泥層較深的地段,可以用帶有較大石塊的石方填入,填筑深度應(yīng)在2m以上,大石塊具有較好的穩(wěn)定性和承插力及承載力,表面用碎石填縫。
(2)換填法。機(jī)械挖除非適用材料后,用天然砂礫等透水性材料分層填筑。
(3)排水固結(jié)法。在路基的兩側(cè)挖掘較深的排水溝排水,能降低地下水位和截?cái)嗟叵滤?,使路基土的含水量降低,再通過(guò)摻加白灰粉等吸水性材料改良的方法。缺點(diǎn)是等待時(shí)間較長(zhǎng)。
2.3黃土路基填筑及壓實(shí)方法
(1)濕陷性黃土土質(zhì)較均勻,結(jié)構(gòu)疏松、孔隙發(fā)育。在未受水浸濕時(shí),一般強(qiáng)度較高,壓縮性較小,當(dāng)在一定壓力下受水浸濕,土結(jié)構(gòu)會(huì)迅速破壞。產(chǎn)生較大附加下沉,強(qiáng)度迅速降低。黃土的抗剪強(qiáng)度表現(xiàn)出明顯的各向異性。可以通過(guò)各種方法消除或減輕其濕陷性。
(2)黃土路堤施工時(shí),應(yīng)做好填挖界面的結(jié)合(縱向),清除坡面雜草,挖好向內(nèi)傾斜的臺(tái)階。如結(jié)合面陡立,無(wú)法挖成臺(tái)階時(shí),可采用土工釘加強(qiáng)結(jié)合。若地基土層允許承載力低于路堤自重壓力時(shí),可考慮采用重錘夯實(shí),石灰樁擠密加固。
(3)黃土含水量過(guò)小,應(yīng)均勻加水再行碾壓,如含水量過(guò)大,可翻松晾曬至需要含水量再進(jìn)行碾壓,也可摻入適量石灰處理,降低含水量。摻灰后應(yīng)將土、灰拌勻,其最大干密度應(yīng)通過(guò)擊實(shí)試驗(yàn)確定。
(4)老黃土透水性差,干濕難以調(diào)節(jié),大塊土料不易粉碎,使用前應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)決定措施。路床填料不得使用老黃土。新黃土為良好填料,可用于填筑路床。黃土路堤應(yīng)分層填筑,分層壓實(shí),大于10cm的塊料,必須打碎,并應(yīng)在接近壓實(shí)最佳含水量時(shí)碾壓密實(shí)。
(5)根據(jù)設(shè)計(jì)及時(shí)修筑外側(cè)邊緣的攔水、截水構(gòu)筑物和急流槽,將水引至坡腳以外,對(duì)高度大于20cm的路堤,應(yīng)按設(shè)計(jì)預(yù)留竣工后路堤自重壓密固結(jié)產(chǎn)生的壓縮下沉量。
(6)黃土地區(qū)應(yīng)特別注意路基排水,對(duì)地表水應(yīng)采取攔截、分散、防滲、遠(yuǎn)接遠(yuǎn)送的原則,根據(jù)設(shè)計(jì)及時(shí)做好綜合排水設(shè)施,將水迅速引離路基。在填挖交界處引出邊溝水量,應(yīng)做好出水口的加固。
2.4軟土地基的處理措施
(1)灰土擠密樁。當(dāng)軟土地層含水量過(guò)大時(shí),采取灰土擠密樁。含水率過(guò)大可往孔內(nèi)填干粉或石灰粉,以吸去部分水分,或快速成孔澆灌或邊成孔邊下套管,或成孔后下套管;含水率過(guò)小,應(yīng)預(yù)先浸濕加固范圍內(nèi)土層,成孔順序應(yīng)先外圈,后里圈并間隔進(jìn)行;對(duì)已成孔,應(yīng)防止受水浸濕,且應(yīng)當(dāng)添加填夯實(shí);為避免夯打造成縮頸堵塞,應(yīng)打一孔,填一孔;當(dāng)樁孔較密,土質(zhì)松軟,應(yīng)采取間隔跳打夯實(shí)??滋盍锨皯?yīng)先夯打孔底3~4錘;根據(jù)試驗(yàn)測(cè)定的密實(shí)度要求,隨填隨夯,嚴(yán)格控制下料速度和夯擊次數(shù);回填料應(yīng)拌和均勻,并控制其含水量;每個(gè)孔填料用量應(yīng)與計(jì)算用量基本符合;夯錘重不宜小于100kg;錘型以梨型或棗核型較合適。有利于夯實(shí)邊緣土,不宜采用平頭夯錘,落距一般應(yīng)大于2m;如地下水位較高,應(yīng)降低水位后再加填夯實(shí)。
(2)土工合成材料加固。淺層(一般小于3m厚)的軟土地基可采用先在地表鋪筑土工布,再填筑路堤,土工布起分隔、過(guò)濾、排水和加速固結(jié)等作用,從而取代常規(guī)的置換方法。地表之間鋪設(shè)多層土工織物,利用材料和高抗拉強(qiáng)度克服地基的滑支變形來(lái)保持穩(wěn)定,通過(guò)控制填土速率,配合超載預(yù)壓,使地基迅速固結(jié)。
采用聚丙烯或聚乙烯土工格柵,以及采用網(wǎng)箱席墊處理軟土地基,其主要作用是使地基土和填料向上和向兩側(cè)面的位移受到限制,減少局部荷載。
3.路基壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)與路基壓實(shí)度
3.1基底處理
路基基底土密實(shí),地面橫坡緩于1∶5時(shí),路堤可直接填筑在地面上,遇填土有樹(shù)根草皮或腐植土?xí)r應(yīng)予以清除。路堤基底土質(zhì)疏松時(shí),應(yīng)在填筑前進(jìn)行壓實(shí),其壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合有關(guān)路基施工規(guī)范的要求。地面橫坡陡于1∶5時(shí),橫向應(yīng)挖成內(nèi)斜的臺(tái)階進(jìn)行處理,臺(tái)階每級(jí)寬不小于2m。路堤基底為耕地或土質(zhì)松散時(shí),應(yīng)在填筑前進(jìn)行壓實(shí),其壓實(shí)度應(yīng)符合有關(guān)路基施工規(guī)范的要求。水田、溝渠等地段的路基,采用排水清淤、晾曬等加固措施進(jìn)行處理后,才能加以填筑。沿河地段的路基,采用拋石擠淤、沖擊碾壓、強(qiáng)夯補(bǔ)強(qiáng)等加固措施處理。當(dāng)部分路段路塹地表為一般填土且不能滿足路槽的設(shè)計(jì)要求時(shí),路槽底面80cm以內(nèi)需作翻曬壓實(shí)或換填處理。
3.3壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)及路基填料
路基填料應(yīng)具有一定強(qiáng)度,路基填料應(yīng)經(jīng)野外取土試驗(yàn),符合施工規(guī)范要求時(shí),方可使用。路基應(yīng)分層攤鋪壓實(shí),每層松鋪厚度一般不宜超過(guò)30cm,路基土壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)采用重型擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn),路基壓實(shí)度應(yīng)符合要求。全線挖方均為亞粘土、低液限粘土、強(qiáng)風(fēng)化石灰?guī)r和中風(fēng)化石灰?guī)r,滿足路堤填料要求,因此路堤填料盡量利用路塹開(kāi)挖土石方。填土路基應(yīng)穩(wěn)定性優(yōu)先選用激振功率大于50t的振動(dòng)壓路機(jī)或羊腳碾,并在施工前現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)試驗(yàn)段,確定能使填筑路堤達(dá)到最大密實(shí)度的施工參數(shù),如含水量、填筑厚度、碾壓遍數(shù)與壓實(shí)度之間的關(guān)系,據(jù)此來(lái)控制好填土路堤施工的壓實(shí)質(zhì)量。
4.結(jié)語(yǔ)
道路的建設(shè)要保證人們的出行便利及出行安全,施工過(guò)程中需做好道路的施工、保障道路建設(shè)安全有序的開(kāi)展。要特別重視道路特殊路基的處理,相關(guān)工程師要根據(jù)不同施工對(duì)象所處的條件,及時(shí)調(diào)整施工技術(shù)、保證道路路基的質(zhì)量,為做好道路施工的其它工作做好準(zhǔn)備。
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