葛運(yùn)起,李 錕
(河北城興市政設(shè)計(jì)院股份有限公司,河北 保定 071000)
潮濕土路基處理措施的應(yīng)用分析
葛運(yùn)起,李 錕
(河北城興市政設(shè)計(jì)院股份有限公司,河北 保定 071000)
隨著城市道路建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大和要求的提高,需要對(duì)天然地基進(jìn)行地基處理的工程日益增多。對(duì)某工程的病害進(jìn)行了分析,結(jié)合設(shè)計(jì)、施工經(jīng)驗(yàn)提出幾點(diǎn)潮濕土路基的處理措施,有關(guān)經(jīng)驗(yàn)可供相關(guān)專業(yè)人員參考。
潮濕土路基;彈簧土;處理措施;換填
保定市某縣城一主干路經(jīng)過一段低洼農(nóng)田區(qū),由于城市規(guī)劃的要求,路面設(shè)計(jì)標(biāo)高與原地面基本持平,開槽后發(fā)現(xiàn)部分路段表層土質(zhì)為黑色膠泥土,含水量為30%以上,厚約0.5~1.5 m;下層為粉質(zhì)粘土,含水量為24%~30%,較厚。清表后用壓實(shí)機(jī)械壓實(shí)時(shí),呈現(xiàn)出“彈簧”狀態(tài),多次反復(fù)碾壓仍然無法壓實(shí)。如不予以處理,一是將給施工帶來很大的困難;二是對(duì)以后道路的正常使用造成隱患;三是施工周期長,對(duì)工期造成延誤。
該路段位于農(nóng)田,受農(nóng)民灌溉的影響,地表常年處于潮濕狀態(tài),但地下水位不高,土中自由水充沛,壓實(shí)荷載大多由孔隙中自由水承受,土粒有效應(yīng)力減少,強(qiáng)行碾壓,破壞土體結(jié)構(gòu)形成“彈簧土”[1],而難以壓實(shí)。若不對(duì)其處理,路基建成后,路基土中的毛細(xì)水較易上升至路基工作區(qū),使路基處于潮濕狀態(tài),在行車荷載作用下,易形成顯著的不均勻變形,進(jìn)而引發(fā)局部沉陷、路面開裂[2]。
路基是路面的基礎(chǔ),需要足夠的強(qiáng)度和模量為路面提供良好的支撐條件。壓實(shí)度是路基性能的重要指標(biāo),壓實(shí)度越高,回彈模量越高,行車荷載作用下的永久變形越?。?]。而土中含水量對(duì)壓實(shí)效果的影響比較顯著。當(dāng)含水量較大時(shí),土中的空隙中出現(xiàn)自由水,壓實(shí)時(shí)壓實(shí)功一部分被自由水抵消,減小有效壓力,壓實(shí)效果較差[3]。
因此,針對(duì)本項(xiàng)目特殊的路基情況,在分析病害的特點(diǎn)及成因之后,經(jīng)研究認(rèn)為,既然地下水位的影響較小,采取的主要措施的目的是降低地表土的含水量,阻斷下層土毛細(xì)水上升的路徑,根據(jù)本項(xiàng)目段的施工特點(diǎn)和沿線路用材料等條件,決定采取表層換填的方案,具體如下:
(1)路床下黑色膠泥土的上覆土層(至路床底)厚度大于50 cm路段,采取不擾動(dòng)表層土,因在夏季施工,采用晾曬(暴曬)3~5 d,其含水量接近最佳含水量時(shí),直接鋪筑80~100 cm的山皮土,先用壓路機(jī)靜壓2~3遍,再用振動(dòng)壓路機(jī)碾壓至設(shè)計(jì)壓實(shí)度。
在采用此方案之前,一開始考慮采用分層鋪筑山皮土,每層約25 cm,鋪筑100 m試驗(yàn)段試驗(yàn)時(shí),采用22 t壓路機(jī)碾壓,靜壓一遍表層無異樣,振動(dòng)碾壓2遍即出現(xiàn)“彈簧土”。而采取整層鋪筑的方案未出現(xiàn)這類現(xiàn)象,且經(jīng)壓實(shí)度檢測(cè),表層20~30 cm深度內(nèi)的壓實(shí)度能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
之所以采用山皮土,是因?yàn)椋阂?、本縣位于保定山區(qū)邊緣,能就地取材,節(jié)約土地,盡量少占用山區(qū)耕地資源,降低工程投資;二、土層較濕,而山皮土為粒料類材料,穩(wěn)定性、透水性好,能有效降低毛細(xì)水上升的高度;三、經(jīng)研究證實(shí),山皮土的工程性能能滿足相關(guān)規(guī)范的要求[4][5]。
(2)路床下黑色膠泥土的上覆土層厚度不足50 cm路段,采取換填至黑色膠泥土土層底的方案。
由于上覆優(yōu)良土土層較薄,一開始采取對(duì)表層土進(jìn)行摻灰改良,改良后鋪設(shè)路床的方案。經(jīng)試驗(yàn)段證實(shí),碾壓出現(xiàn)滲水、沉陷的病害時(shí)仍未達(dá)到設(shè)計(jì)要求的壓實(shí)度,后經(jīng)討論采取山皮土全部換填的方案。
(3)對(duì)黑色膠泥土覆土較薄且厚度較厚路段,采用“拋石擠淤”的設(shè)計(jì)方案,即在路床底鋪設(shè)50 cm毛石,毛石頂面找平后鋪設(shè)山皮土至路床頂。
該工程根據(jù)實(shí)際情況,結(jié)合設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),按照特殊設(shè)計(jì)、因地制宜、合理選材、節(jié)約資源的原則,采用以上方法治理本項(xiàng)目地質(zhì)不良路段的路基潮濕情況。該方案不僅便于施工,而且造價(jià)不高。施工完成至今已接近一年,暫未發(fā)現(xiàn)路基有損壞現(xiàn)象。
[1]胡潔榮.公路過濕土路基的幾種處理方法[J].華東公路,2005,156(6):55-56.
[2]CJJ 194-2013,城市道路路基設(shè)計(jì)規(guī)范[S].
[3]王紅艷.路基施工中壓實(shí)和壓實(shí)度的關(guān)系[J].科學(xué)之友,2010,36(17):85-86.
[4]李鳳梅.山皮土的路用性能研究[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化,2006(155):109-111.
[5]程海維.山皮土路基施工工藝探討[J].黑龍江交通科技,2011,211(9):64.
U416.1
B
1009-7716(2016)01-0020-02
10.16799/j.cnki.csdqyfh.2016.01.007
2015-09-15
葛運(yùn)起(1984-),男,山東曹縣人,工程師,從事道路設(shè)計(jì)工作。