公路路基施工中過(guò)濕土技術(shù)解析

陳小剛

摘 要：以過(guò)濕土技術(shù)為研究背景，對(duì)過(guò)濕土技術(shù)在公路路徑工程中的應(yīng)用情況進(jìn)行分析。首先論述了該技術(shù)的特點(diǎn)以及應(yīng)用機(jī)理，然后再分析過(guò)濕土技術(shù)應(yīng)用分類(lèi)的基礎(chǔ)上，對(duì)過(guò)濕土技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)以及質(zhì)量控制方式進(jìn)行深入研究，希望論述之后，可以給該領(lǐng)域的工程人員提供借鑒，從而不斷推進(jìn)我國(guó)公路事業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：公路工程;路基施工;過(guò)濕土技術(shù);應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：U416.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0 引言

公路項(xiàng)目路基施工環(huán)節(jié)，因?yàn)樘鞖鈼l件、地理環(huán)境等各個(gè)方面原因的影響，導(dǎo)致過(guò)濕土的情況存在，如果無(wú)法及時(shí)有效的處理就會(huì)導(dǎo)致公路質(zhì)量無(wú)法滿(mǎn)足要求。因此，分析過(guò)濕土處理技術(shù)以及注意事項(xiàng)有著非常重要的作用。

1 過(guò)濕土概述

1.1 特點(diǎn)

過(guò)濕土粘性相對(duì)較高，因?yàn)榈乇硭⒌叵滤墓餐绊懼?，表層雖然比較干爽，但是內(nèi)部結(jié)構(gòu)含水量比較高，且長(zhǎng)期處于飽和水的條件之下，導(dǎo)致內(nèi)部存在很多親水礦物質(zhì)，塑性性能不足，在施工環(huán)節(jié)極易導(dǎo)致壓實(shí)度不足的情況，如果要開(kāi)展處理工作，會(huì)造成路基下沉的問(wèn)題，路基結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性不足，還會(huì)導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。過(guò)濕土透水性比較差，在處理中難度較高，施工工期會(huì)有所延長(zhǎng)，且需要使用比較開(kāi)闊的場(chǎng)地進(jìn)行晾曬或者壓實(shí)處理，造成現(xiàn)場(chǎng)施工難度很高。如果路基作業(yè)環(huán)節(jié)，采取過(guò)濕土進(jìn)行填料施工，在施工后路基含水量會(huì)升高，只要是達(dá)到21%就會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的后果，公路路基質(zhì)量比較差[1]。

1.2 機(jī)理

從當(dāng)前實(shí)際情況分析，過(guò)濕土的種類(lèi)比較多，因此，在施工前需要全面的檢測(cè)含水量參數(shù)，然后確定稠度參數(shù)，采取必要的處理應(yīng)對(duì)措施，保證稠度達(dá)到公路路基的施工要求才能進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工。過(guò)濕土稠度計(jì)算按照下式進(jìn)行：

WC=（WL-W）/IP

其中：WC為過(guò)濕土的稠度;WL為液限;IP為塑性指數(shù)。具體處理措施可見(jiàn)下表1。

2 公路路基施工中過(guò)濕土處理技術(shù)的應(yīng)用

2.1 技術(shù)分類(lèi)

2.1.1 石灰法

從實(shí)際情況分析，生石灰的吸水性比較好，如果和過(guò)濕土混合到一起，就會(huì)直接吸收其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的水分，此時(shí)會(huì)造成含水量下降，且二者經(jīng)過(guò)充分的混合之后穩(wěn)定性得到提升，不會(huì)產(chǎn)生任何的不良反應(yīng)。但是要提起足夠的重視，生石灰的用量需要做好控制，加入比例控制在18%以下，否則將會(huì)出現(xiàn)填料質(zhì)量下降的問(wèn)題，導(dǎo)致路基結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較差 。

2.1.2 晾曬法

晾曬法的操作方式比較簡(jiǎn)單，只需要對(duì)過(guò)濕土進(jìn)行翻曬處理即可，該方式通過(guò)設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的過(guò)濕土翻耕處理，確保平鋪均勻性合格，雖然操作簡(jiǎn)單，成本也比較低，但是需要比較大的場(chǎng)地才能完成，且需要天氣晴朗，只能在春季或者夏季進(jìn)行，且天氣狀態(tài)良好。如果陰雨天則會(huì)導(dǎo)致過(guò)濕土的水分增大，不僅造成后續(xù)施工無(wú)法進(jìn)行，還會(huì)導(dǎo)致工作量的增加，而人工方式難以控制最終的施工效果，應(yīng)該經(jīng)過(guò)反復(fù)晾曬才能滿(mǎn)足工程的施工要求[2]。

2.1.3 換填法

路基填筑作業(yè)環(huán)節(jié)，應(yīng)該根據(jù)需要適當(dāng)?shù)脑黾愉摻畹膶訑?shù)，可以有效的消除過(guò)濕土的問(wèn)題，保證路基回彈模量滿(mǎn)足工程的要求，也能夠簡(jiǎn)化過(guò)濕土的處理步驟，減少過(guò)濕土的使用量，進(jìn)而可以降低施工成本，且有著較高的安全性與可靠性。

2.2 技術(shù)應(yīng)用

某低洼地區(qū)進(jìn)行公路建設(shè)施工，在該區(qū)域內(nèi)的地下水位是相對(duì)比較高的，且地表的濕度比較高，造成現(xiàn)場(chǎng)施工中有面積較大的過(guò)濕土土質(zhì)的存在。通過(guò)測(cè)量設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)地表土的檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)含水量超出36.2%，有些地區(qū)內(nèi)地下水已經(jīng)完全進(jìn)入到路基結(jié)構(gòu)內(nèi)，必須在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行過(guò)濕土的處理。在正式處理工作開(kāi)始前，進(jìn)行各個(gè)部分物理性質(zhì)的分析，調(diào)查結(jié)論如表2。

本次工程實(shí)施中，過(guò)濕土處理技術(shù)從下面幾點(diǎn)出發(fā)：

（1）設(shè)計(jì)。路基左右兩側(cè)需要開(kāi)挖出一條寬度0.45 m、深度1.65 m的排水溝，應(yīng)該盡量的保證排水溝和自然河流是連接的，確保排水效果符合工程的要求。排水溝的作用是及時(shí)將地表水排出去，從而可以有效的降低地表水位，保證設(shè)計(jì)過(guò)程中地下水位高度不會(huì)給路基壓實(shí)作業(yè)產(chǎn)生任何的問(wèn)題或者缺陷，確保地下水位處于安全的條件之下，滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)的施工需要。在施工中需要提起足夠的重視，排水溝寬度就是溝底部分的寬度，此時(shí)排水溝兩側(cè)應(yīng)該設(shè)計(jì)成為有一定坡度的情況，一般為倒梯形的形式設(shè)定，坡度在1：0.7左右即可。如果要想使得排水溝的結(jié)構(gòu)達(dá)到完整性的要求，應(yīng)該在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行部分碎石的砌筑施工，并且加強(qiáng)防護(hù)處理。排水溝進(jìn)行排水作業(yè)實(shí)施后，在內(nèi)部沒(méi)有任何積水的情況，可以做好過(guò)濕土的翻耕處理，然后在陽(yáng)光下進(jìn)行暴曬處理，從而可以降低含水量。晾曬環(huán)節(jié)應(yīng)該綜合分析路基壓實(shí)的實(shí)際情況，保證含水量處于最佳的范圍內(nèi)，確保不會(huì)給天然土體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生任何損壞影響，且不能采用振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行施工[3]。

（2）摻灰。由于路基會(huì)承受車(chē)輛荷載的持續(xù)作用，因此，在施工中應(yīng)該做好承載力檢查，達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)要求，穩(wěn)定性滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)。本次工程采取加入生石灰的方式，在加入前要做好試驗(yàn)分析，加入比例在5%左右可以達(dá)到應(yīng)用的效果。在過(guò)濕土內(nèi)加入生石灰之后，進(jìn)行粉碎處理，確保均勻混合，然后開(kāi)始填筑壓實(shí)作業(yè)。生石灰可以吸收過(guò)濕土內(nèi)的水分，縮短晾曬的時(shí)間，還能夠與其發(fā)生離子交換，從而可以避免產(chǎn)生水膜或者減小水膜厚度，促進(jìn)土體顆粒之間凝結(jié)而形成團(tuán)狀結(jié)構(gòu)，不會(huì)有土體顆粒分散的情況。此外，生石灰還能夠和過(guò)濕土發(fā)生氧化反應(yīng)，保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度得到提升。但是需要注意，在加入生石灰的過(guò)程中，需要加強(qiáng)檢查和控制，避免用量超標(biāo)而導(dǎo)致土體性質(zhì)變化，也要保證生石灰不會(huì)發(fā)生變質(zhì)的問(wèn)題[2]。

（3）排水。除了通過(guò)開(kāi)挖排水溝的方式進(jìn)行排水處理，本次工程還采用的管式滲溝的結(jié)構(gòu)，這種綜合排水形式可以提升排水效果。排水溝與滲溝并不是矛盾的，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)，排水溝的目的是將地表水排除，避免其進(jìn)入到路基結(jié)構(gòu)內(nèi)，而滲溝的目的是攔截地下水，避免其對(duì)于路基產(chǎn)生浸泡反應(yīng)。滲溝設(shè)計(jì)尺寸為寬度0.6 m、深度1.85 m，和排水溝對(duì)比分析，規(guī)模相對(duì)較大。排水溝的選擇設(shè)計(jì)，可以應(yīng)用附帶鋼圈與濾布的直徑為35 cm的軟式水管的形式，滲溝頂部應(yīng)該設(shè)置封閉層，避免過(guò)濕土掉落到孔隙結(jié)構(gòu)內(nèi)。滲溝外部應(yīng)該設(shè)置一層砂礫石結(jié)構(gòu)，其顆粒應(yīng)該達(dá)到均勻性標(biāo)準(zhǔn)，且采用里外結(jié)構(gòu)組成部分，外部顆粒為15 mm的直徑，內(nèi)部顆粒直徑2.5 mm即可，提高流水效果，防止過(guò)濕土進(jìn)入到滲溝內(nèi)。滲溝外部的迎水面沒(méi)有任何缺陷之后，應(yīng)該在內(nèi)側(cè)背水面需要設(shè)置隔滲薄膜的結(jié)構(gòu)，其縱向撕裂強(qiáng)度應(yīng)為0.4 kN。公路路基季節(jié)影響比較嚴(yán)重，該項(xiàng)目中雨雪天氣造成路基影響比較嚴(yán)重，為了有效的防止出現(xiàn)過(guò)濕土的情況，在現(xiàn)場(chǎng)需要做好路基邊坡的護(hù)坡處理，設(shè)置粘土層結(jié)構(gòu)，厚度0.4 m，且應(yīng)該在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置一層土工布，通過(guò)橫坡方式設(shè)置，其坡度為3.4%[4-5]。

（4）固化。應(yīng)用固化劑進(jìn)行過(guò)濕土處理效果最好，且操作非常的簡(jiǎn)單，可以保證過(guò)濕土的密實(shí)度合格，延長(zhǎng)使用壽命。固化劑的選擇尤為關(guān)鍵，凝固力是首先需要考慮的因素，目前應(yīng)用比較普遍的就是水玻璃固化劑的形式，在加入到過(guò)濕土材料內(nèi)，保證二者充分的混合均勻，經(jīng)過(guò)一周時(shí)間的固化反應(yīng)，可以達(dá)到規(guī)定的強(qiáng)度效果。但是固化劑成本相對(duì)較高，如果大范圍內(nèi)的應(yīng)用，會(huì)導(dǎo)致路基項(xiàng)目作業(yè)成本升高。此外，當(dāng)前的碎石斷層過(guò)濕土處理過(guò)程中，應(yīng)該確保碎石的應(yīng)用量足夠，并且要明確的進(jìn)行碎石斷層位置的設(shè)置，保證水文條件符合工程的要求 。

3 公路路基施工中過(guò)濕土處理過(guò)程中的注意事項(xiàng)

（1）施工現(xiàn)場(chǎng)的土樣選擇尤為重要，所以在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)該對(duì)于含水量超出標(biāo)準(zhǔn)要求的過(guò)濕土進(jìn)行晾曬處理，需要比較大的晾曬場(chǎng)地才能實(shí)現(xiàn)，可以促進(jìn)水分蒸發(fā)速度的提升。在土場(chǎng)選擇環(huán)節(jié)，應(yīng)該結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況確定，保證其處于過(guò)濕土施工路基的周邊區(qū)域范圍內(nèi)，可以有效的減少運(yùn)輸?shù)臅r(shí)間，運(yùn)輸難度也會(huì)下降，還會(huì)防止施工存在任何問(wèn)題，提高施工的效率和質(zhì)量。

（2）過(guò)濕土路基在施工環(huán)節(jié)，填筑作業(yè)尤為關(guān)鍵。因?yàn)檫^(guò)濕土的土質(zhì)相對(duì)較差，為了保證工程的質(zhì)量合格，可以采取分層填筑作業(yè)的方法，就是在底部開(kāi)展填筑施工，然后逐層進(jìn)行填筑與夯實(shí)作業(yè)施工，可以保證土體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度性能合格。工作人員做好各個(gè)層的過(guò)濕土粉碎處理，然后開(kāi)始平鋪與壓實(shí)施工，以達(dá)到過(guò)濕土結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性效果。

4 結(jié)論

綜上所述，公路路基在施工中，如果遇到過(guò)濕土地質(zhì)條件，需要采取科學(xué)合理的處理方法，保證過(guò)濕土結(jié)構(gòu)性能合格，滿(mǎn)足公路工程的應(yīng)用需要，促進(jìn)項(xiàng)目總體運(yùn)行質(zhì)量的提高。

參考文獻(xiàn)：

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