【摘 要】由于我國(guó)地域幅員遼闊所以在高速公路的建設(shè)過程中會(huì)遇到多種特殊土,所以對(duì)特殊土的研究和治理對(duì)于公路建設(shè)有著至關(guān)重要的作用。本文針對(duì)公路建設(shè)過程中幾種常見的特殊土的性質(zhì)和處理方法做了簡(jiǎn)要探討。
【關(guān)鍵詞】特殊土;路基;處理方法
1.特殊土的種類
在土木工程建設(shè)中經(jīng)常遇到的軟弱土和不良土主要包括:軟粘土、人工填土、濕陷性土、膨脹土、多年凍土、膨脹土等。公路路基的軟土路基主要有濕陷性黃土路基、鹽漬土路基、膨脹土路基等。以膨脹土為例,膨脹土是指含有大量的強(qiáng)親水性粘土礦物成分,具有顯著的吸水膨脹和失水收縮、且脹縮變形往復(fù)可逆的高塑性粘土。軟土對(duì)公路工程的工程危害主要表現(xiàn)為遇水后的不均勻膨脹,引起公路路面脹裂,從而引起其它次生公路病害。
2.特殊土的處理方法
(1)換土墊層法;(2)振密、擠密法,包括:a.表層壓實(shí)法;b.重錘夯實(shí)法;c.強(qiáng)夯法;d.振沖擠密法;e.土樁與灰土樁法;f.砂樁;g.爆破法;(3)排水固結(jié)法:包括:a.堆載預(yù)壓法;b.砂井法;c.真空預(yù)壓法;d.降低地下水位法;e.電滲排水法;(4)置換法:a.振沖置換法(碎石樁法);b.石灰樁法;c.強(qiáng)夯置換法;d.水泥粉煤灰碎石樁法(CFG樁法);(5)加筋法,所加物質(zhì)主要為:a.土工聚合物;b.加筋土;c.土層錨桿;d.土釘;e.樹根樁法;(6)膠結(jié)法:根據(jù)膠結(jié)物和施工方法主要有:a.灌漿法;b.高壓噴射注漿法;c.水泥土攪拌法;(7)冷熱處理法:a.凍結(jié)法;b.燒結(jié)法。
2.1膨脹土路基處理
在建筑工程中,對(duì)膨脹土地基采用以下處理辦法:加大基礎(chǔ)埋深、換土及砂石墊層、采用墩基或柱基加地基梁、樁基。在公路路基工程中,膨脹土處理主要有以下幾個(gè)方面:填方路基,膨脹土填料處理及路堤邊坡防護(hù);挖方路基,路床穩(wěn)定和路塹邊坡防護(hù);排水措施。
2.1.1針對(duì)以上問題,在公路工程中主要采取下列措施:a.土料穩(wěn)定與壓實(shí):強(qiáng)膨脹土不應(yīng)作為路基填料,若不得已,應(yīng)盡量選擇膨脹潛勢(shì)較弱的土料,并加以改良。膨脹土作為路基填料壓實(shí)時(shí),應(yīng)采用高含水量和較高密實(shí)度的原則,碾壓并以輕型擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行壓實(shí)度控制。b.路床處理:一般應(yīng)挖除地表下或超挖30~60mm的膨脹土,并用改性的膨脹土或非膨脹土及時(shí)分層回填壓實(shí)。c.路基設(shè)計(jì):路基挖填高度不得過大,一般宜選擇淺路塹、低路堤,其高度不宜大于3m。d.邊坡防護(hù)。e.排水措施。
2.1.2膨脹土路基施工技術(shù)注意事項(xiàng):a.膨脹土路基施工應(yīng)在施工應(yīng)避開雨期,且保持良好的路基排水條件。b.采取分段施工,各道工序應(yīng)緊密銜接,連續(xù)施工,逐段完成。c.邊坡應(yīng)預(yù)留30~50cm厚土層,路塹挖完后應(yīng)立即按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行削坡與封閉邊坡。d.路床應(yīng)比設(shè)計(jì)標(biāo)高超挖30cm,并應(yīng)及時(shí)采用粒料或非膨脹土等換填、壓實(shí)。e.路床頂面30cm范圍內(nèi)應(yīng)換填非膨脹土或經(jīng)改性處理的膨脹土。g.當(dāng)填方路基填土高度小于1m時(shí),應(yīng)對(duì)原地表30cm內(nèi)的膨脹土挖除,進(jìn)行換填。f.強(qiáng)膨脹土不得做路基填料。中等膨脹土應(yīng)經(jīng)改性處理方可使用,但膨脹總率不得超過0.7%。g.施工中應(yīng)根據(jù)膨脹土自由膨脹率,選用適宜的碾壓機(jī)具,碾壓時(shí)應(yīng)保持最佳含水量;壓實(shí)土層松鋪厚度不得大于30cm;土塊粒徑不得大于5cm,且粒徑大于2.5cm的土塊量應(yīng)小于40%。
2.2濕陷性黃土地基處理
濕陷性黃土地基處理的目的是改善土的性質(zhì)和結(jié)構(gòu),減小土的滲水性、壓縮性,控制其濕陷性的發(fā)生,部分或全部消除濕陷性。根據(jù)上部結(jié)構(gòu)對(duì)地基的要求,可采用全部或部分消除濕陷性的處理辦法。全部消除濕陷性的辦法即自基底處理至非濕陷性土層的頂面。部分消除濕陷性的辦法即只處理基礎(chǔ)底面以下適當(dāng)深度的土層,因這部分土層的濕陷量一般占總濕陷量的大部分。一般對(duì)非自重濕陷性黃土為1~3m,自重濕陷性黃土地基為2~5m。常用的處理濕陷性黃土地基的方法有:灰土或素土墊層、重錘夯實(shí)法、強(qiáng)夯法、土擠密樁法或灰土擠密樁法、石灰樁法、浸水處理。
濕陷性黃土路基施工技術(shù)濕陷性黃土路基施工前應(yīng)作好施工期攔截、排除地表水的措施,且宜與設(shè)計(jì)規(guī)定的攔截、排除、防止地表水下滲的設(shè)施結(jié)合。主要有換填法和強(qiáng)夯法。
A.換填法:換填材料可選用黃土、其它 黏性土或石灰土,其填筑壓實(shí)要求同土方路基。換填寬度應(yīng)寬出路基坡腳0.5~1.0m。填筑用土中大于10cm的土塊必須打碎,并應(yīng)在接近土的最佳含水量時(shí)碾壓密實(shí)。
B.強(qiáng)夯處理夯實(shí)施工前,必須查明場(chǎng)地范圍內(nèi)的地下管線等構(gòu)筑物的位置及標(biāo)高,嚴(yán)禁在其上方采用強(qiáng)夯施工,靠近其施工必須采取保護(hù)措施。施工前應(yīng)按設(shè)計(jì)要求在現(xiàn)場(chǎng)選點(diǎn)進(jìn)行試夯,通過試夯確定施工參數(shù),如夯錘質(zhì)量、落距、夯點(diǎn)布置、夯擊次數(shù)和夯擊遍數(shù)等。地基處理范圍不宜小于路基坡腳外3m。
2.3鹽漬土路基處理
路基試驗(yàn)段施工在施工前應(yīng)針對(duì)鹽漬土的地基處理、路基填筑、隔斷層鋪設(shè)等施工工藝性問題鋪筑試驗(yàn)路段。試驗(yàn)路段應(yīng)選擇在有代表性的鹽漬土地段進(jìn)行,路段長(zhǎng)度宜為200m。試驗(yàn)路段應(yīng)確定擬用的隔斷層施工工藝和鹽漬土路基的處理施工方法。試驗(yàn)路段應(yīng)確定最佳的機(jī)械組合、松鋪厚度、灑水方法、碾壓遍數(shù)等。
基底處理當(dāng)基底土不符合規(guī)范規(guī)定時(shí),應(yīng)挖除,一般情況下鏟除厚度應(yīng)不小300mm,應(yīng)按設(shè)計(jì)要求換填透水性較好的土。換填深度不應(yīng)小于1.0m。地下水位以下的軟弱土體應(yīng)按設(shè)計(jì)要求采用透水性好的粗粒土換填,高度宜高出地下水位300mm以上。在內(nèi)陸盆地干旱地區(qū),路面為瀝青混凝土、水泥混凝土或?yàn)r青表面時(shí),應(yīng)按設(shè)計(jì)要求在下路堤內(nèi)設(shè)置封閉性隔斷層。地表為過鹽漬土的細(xì)粒土、有鹽結(jié)皮和松散土層時(shí),應(yīng)將其鏟除,鏟除的深度通過試驗(yàn)確定。在積水路段,應(yīng)將積水排除后,將地表翻曬,其厚度應(yīng)不小于500mm。
2.4液化路基處理
對(duì)于含水量大于液限的液化路基,應(yīng)采用換填法 挖除全部液化土層,換填密實(shí)土層。或使用強(qiáng)夯法夯實(shí)基礎(chǔ),采用碎石樁法或砂擠密樁法加固技術(shù)達(dá)到排水固結(jié)的目的。
3.施工注意事項(xiàng)
土料的挖運(yùn)在取土場(chǎng)按要求將土料處理好后,采用自卸車運(yùn)至作業(yè)面,土堆應(yīng)形成梅花形,這樣可使推土機(jī)推平后松鋪厚度大致相同。卸土量由試驗(yàn)段確定,每層松鋪厚度不宜大于200mm,砂類土松鋪厚度不宜大于300mm。路床頂面最后一層的壓實(shí)厚度不應(yīng)小于80mm。攤鋪整平攤鋪時(shí)先用推土機(jī)或裝載機(jī)初平,再用平地機(jī)精平,初平與精平要同時(shí)穿插進(jìn)行,以節(jié)約時(shí)間。在精平后檢測(cè)其松鋪厚度是否與試驗(yàn)段確定的松鋪厚度吻合,在確認(rèn)一致后準(zhǔn)備開始碾壓作業(yè)。碾壓成形路基壓實(shí)宜在土料處于最佳含水率時(shí)進(jìn)行壓實(shí)。用礫類土和砂類土填筑時(shí),不得超過最佳含水率的±2%;用細(xì)粒土填筑時(shí),碾壓含水率不宜大于最佳含水率1%。如果含水率過高,要進(jìn)行翻曬;如果含水率過低,要進(jìn)行灑水,灑水要均勻,不得有片狀過濕或過干現(xiàn)象。
4.結(jié)語(yǔ)
現(xiàn)在公路建設(shè)中對(duì)于特殊土路基礎(chǔ)的處理已經(jīng)成為影響公路使用壽命和施工成本的關(guān)鍵因素,針對(duì)特殊路基的處理人們已經(jīng)提出了較為完善的方法應(yīng)對(duì)各種不良地基的影響,但是如何將這些方法能夠合理的應(yīng)用仍然是行業(yè)內(nèi)需要研究的問題。 [科]
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