長沙理工大學 湖南長沙 410000
摘要:近年來,我國公路事業(yè)的發(fā)展,公路的建設從平原到山區(qū)進入到沙漠和丘陵等地區(qū)。這些地區(qū)的特殊地形,地質條件復雜,為我們帶來了公路工程設計,技術和施工的難度。公路路基是路面的基礎,承受它們自身的重量下的土體重量的路面結構和交通負荷。如果沒有高強度的路基,路面會出現(xiàn)下沉,開裂,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雜的技術問題。本文主要探討目前幾種特殊路基措施。
關鍵詞:道路;特殊路基;施工技術
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不滿足工程要求,需要全部或部分進行處理才能使用。常見的特殊路基有特殊土路基、沙漠地區(qū)路基、雪災地區(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時間內的穩(wěn)定性和路面的平整度,必須對特殊路基進行處理。
2.常見特殊路基處理措施
2.1凍土路基的處理措施
(1)依據(jù)凍土路基凍脹現(xiàn)象產生的原因,可以運用滲井的運作原理來降低凍土路段的含水量和地下水位,同時在設置通過管道,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),并在其底部設置排水管,排出路基上的積水,避免積水對路基的破壞,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)為了避免溫度對路基的影響,對路基內部溫度及外部溫度進行有效的控制,使得內外溫度想相一致,以防止凍脹現(xiàn)象的出現(xiàn)。當凍土路段的外部溫度存在下降情況的時候,可以采用導氣管將路基內部粗砂和外部相連接,使得內外部氣溫相一致,使得路基內部粗砂含水量先凍結。當凍土路段的外部溫度存在上升情況的時候,同樣采用導氣管,使得路基內部與外部直接連接的位置凍結先融化,融化的水則在重力作用下進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、強度低等特點。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)排水固結法。在路基的兩側挖掘較深的排水溝排水,能降低地下水位和截斷地下水源,使路基土的含水量降低,再通過摻加白灰粉等吸水性材料改良的方法。缺點是等待時間較長。
2.3黃土路基填筑及壓實方法
(1)濕陷性黃土土質較均勻,結構疏松、孔隙發(fā)育。在未受水浸濕時,一般強度較高,壓縮性較小,當在一定壓力下受水浸濕,土結構會迅速破壞。產生較大附加下沉,強度迅速降低。黃土的抗剪強度表現(xiàn)出明顯的各向異性??梢酝ㄟ^各種方法消除或減輕其濕陷性。
(2)黃土路堤施工時,應做好填挖界面的結合(縱向),清除坡面雜草,挖好向內傾斜的臺階。如結合面陡立,無法挖成臺階時,可采用土工釘加強結合。若地基土層允許承載力低于路堤自重壓力時,可考慮采用重錘夯實,石灰樁擠密加固。
(3)黃土含水量過小,應均勻加水再行碾壓,如含水量過大,可翻松晾曬至需要含水量再進行碾壓,也可摻入適量石灰處理,降低含水量。摻灰后應將土、灰拌勻,其最大干密度應通過擊實試驗確定。
(4)老黃土透水性差,干濕難以調節(jié),大塊土料不易粉碎,使用前應通過試驗決定措施。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。黃土路堤應分層填筑,分層壓實,大于10cm的塊料,必須打碎,并應在接近壓實最佳含水量時碾壓密實。
(5)根據(jù)設計及時修筑外側邊緣的攔水、截水構筑物和急流槽,將水引至坡腳以外,對高度大于20cm的路堤,應按設計預留竣工后路堤自重壓密固結產生的壓縮下沉量。
(6)黃土地區(qū)應特別注意路基排水,對地表水應采取攔截、分散、防滲、遠接遠送的原則,根據(jù)設計及時做好綜合排水設施,將水迅速引離路基。在填挖交界處引出邊溝水量,應做好出水口的加固。
2.4軟土地基的處理措施
(1)灰土擠密樁。當軟土地層含水量過大時,采取灰土擠密樁。含水率過大可往孔內填干粉或石灰粉,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;含水率過小,應預先浸濕加固范圍內土層,成孔順序應先外圈,后里圈并間隔進行;對已成孔,應防止受水浸濕,且應當添加填夯實;為避免夯打造成縮頸堵塞,應打一孔,填一孔;當樁孔較密,土質松軟,應采取間隔跳打夯實。孔填料前應先夯打孔底3~4錘;根據(jù)試驗測定的密實度要求,隨填隨夯,嚴格控制下料速度和夯擊次數(shù);回填料應拌和均勻,并控制其含水量;每個孔填料用量應與計算用量基本符合;夯錘重不宜小于100kg;錘型以梨型或棗核型較合適。有利于夯實邊緣土,不宜采用平頭夯錘,落距一般應大于2m;如地下水位較高,應降低水位后再加填夯實。
(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、過濾、排水和加速固結等作用,從而取代常規(guī)的置換方法。地表之間鋪設多層土工織物,利用材料和高抗拉強度克服地基的滑支變形來保持穩(wěn)定,通過控制填土速率,配合超載預壓,使地基迅速固結。
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面的位移受到限制,減少局部荷載。
3.路基壓實標準與路基壓實度
3.1基底處理
路基基底土密實,地面橫坡緩于1∶5時,路堤可直接填筑在地面上,遇填土有樹根草皮或腐植土時應予以清除。路堤基底土質疏松時,應在填筑前進行壓實,其壓實度標準應符合有關路基施工規(guī)范的要求。地面橫坡陡于1∶5時,橫向應挖成內斜的臺階進行處理,臺階每級寬不小于2m。路堤基底為耕地或土質松散時,應在填筑前進行壓實,其壓實度應符合有關路基施工規(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、強夯補強等加固措施處理。當部分路段路塹地表為一般填土且不能滿足路槽的設計要求時,路槽底面80cm以內需作翻曬壓實或換填處理。
3.3壓實度標準及路基填料
路基填料應具有一定強度,路基填料應經(jīng)野外取土試驗,符合施工規(guī)范要求時,方可使用。路基應分層攤鋪壓實,每層松鋪厚度一般不宜超過30cm,路基土壓實度標準采用重型擊實標準,路基壓實度應符合要求。全線挖方均為亞粘土、低液限粘土、強風化石灰?guī)r和中風化石灰?guī)r,滿足路堤填料要求,因此路堤填料盡量利用路塹開挖土石方。填土路基應穩(wěn)定性優(yōu)先選用激振功率大于50t的振動壓路機或羊腳碾,并在施工前現(xiàn)場通過試驗段,確定能使填筑路堤達到最大密實度的施工參數(shù),如含水量、填筑厚度、碾壓遍數(shù)與壓實度之間的關系,據(jù)此來控制好填土路堤施工的壓實質量。
4.結語
道路的建設要保證人們的出行便利及出行安全,施工過程中需做好道路的施工、保障道路建設安全有序的開展。要特別重視道路特殊路基的處理,相關工程師要根據(jù)不同施工對象所處的條件,及時調整施工技術、保證道路路基的質量,為做好道路施工的其它工作做好準備。
參考文獻:
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