郭杰
【摘要】路基是公路工程建設(shè)項(xiàng)目的基礎(chǔ),對(duì)其承載力、以及使用穩(wěn)定性也有很高的要求。路基施工質(zhì)量的好壞是決定后期公路使用的壽命以及安全的重要保障。因此必須加強(qiáng)路基施工的質(zhì)量。本文就甘肅地區(qū)特有黃土地基進(jìn)行分析,淺析濕陷性黃土路基施工處治措施。
【關(guān)鍵詞】濕陷性黃土;質(zhì)量;控制
前言
濕陷性黃土,多分布在東北、西北、華中和華東部分,是指在上覆蓋土層上覆土層自重應(yīng)力作用下,或者在自重應(yīng)力和附加應(yīng)力共同作用下,因浸水后土的結(jié)構(gòu)破壞而發(fā)生顯著附加變形的土稱為濕陷性土,屬于特殊土。這種特殊土質(zhì)在施工過(guò)程中,必須考慮地基濕陷引起附加沉降對(duì)工程可能造成的危害,選擇適宜的地基處理方法,避免或消除地基的濕陷或因少量濕陷所造成的危害。
1、黃土濕陷介紹
黃土濕陷的外部原因是在天氣比較干旱的時(shí)候,土是疏松的,其蒸發(fā)量大于大氣的降水量,在壓力的作用下,受到水的浸濕,發(fā)生了濕陷。內(nèi)部原因還是因?yàn)樽陨淼奈镔|(zhì)成分特征引起的。下表為甘肅黃土物質(zhì)分析表:
黃土中的粘粒、膠狀物、顆粒等都會(huì)對(duì)黃土的性質(zhì)產(chǎn)生影響,鹽類的含量也在影響著黃土的濕陷性。當(dāng)易溶鹽的比例較高時(shí),濕陷敏感性較大,容易突發(fā)沉陷;如果中溶鹽或者難溶鹽比例較大的話,沉陷現(xiàn)象會(huì)滯后。除此之外,濕陷性與黃土的孔隙大小以及壓力都有密切關(guān)系。下表為濕陷性黃土的濕陷等級(jí)表:
2、濕陷性黃土路基病害類型
2.1路基沉陷,在壓力作用下,濕陷性黃土路基受到水的侵蝕后,結(jié)構(gòu)物被破壞發(fā)生沉降,其類型有縱向沉降、橫向沉降和邊坡坍塌。2.2路基陷穴,有規(guī)律的分布在黃土塬的邊緣、河谷地階邊緣、河床中等。有以下幾點(diǎn)原因:①濕陷性黃土是一種土質(zhì)疏松,粉土顆粒組成的特殊土,其細(xì)微顆粒非常容易遭受侵蝕;②易溶鹽含量較大,容易形成碳酸鈣,在水的環(huán)境下,容易破壞黃土內(nèi)部結(jié)構(gòu);③水流將黃土中的粘土和粉顆粒帶走,擴(kuò)大了裂縫及孔隙,當(dāng)水慢慢滲入黃土后,黃土中大量的溶鹽被帶走,使得黃土固結(jié)強(qiáng)度下降,形成陷穴。2.3高填路基被破壞,主要由于地面水的溶蝕。高填路基主要修建在沖溝等部位,也位于路線的凹形豎曲線部位,所以下雨后,雨水從兩岸斜坡和路面兩端流向堤面形成積水,通過(guò)滲入地下才能蒸發(fā)或者排除,在下滲過(guò)程中,破壞其土質(zhì)結(jié)構(gòu)引起滑坡。
3、施工中常用措施
3.1換填法
換填法也叫換填墊層法或墊層法,當(dāng)公路地基不堅(jiān)硬且無(wú)法滿足上部壓力對(duì)地基的形變需求時(shí),則將一部分區(qū)域內(nèi)的土挖出來(lái),回填上性質(zhì)比較好的灰土?;彝辆哂形锩纼r(jià)廉的經(jīng)濟(jì)特性,我們將灰土過(guò)篩后進(jìn)行換填并夯實(shí),這種方法能有效的改善土質(zhì)。改善后的土質(zhì)具有以下特性:第一,可把局部或者整片的濕陷性黃土消除;第二,減少地基的滲水性及抗壓縮性;第三,減少頂面的附加應(yīng)力。
3.2重錘夯實(shí)法,重錘夯實(shí),是將重錘抬高到一定高度后,讓其做自由落體運(yùn)動(dòng),對(duì)土質(zhì)進(jìn)行反復(fù)夯實(shí)的一種行為,通??上凉裣菪院穸?.5m左右。被夯實(shí)的土質(zhì),干密度變大,濕陷性得到消除,透水性減弱,提高其承載能力。這種方法適用于在地下水位之上且飽和度在60%以下的濕陷性黃土。
3.3強(qiáng)夯法,強(qiáng)夯法也叫動(dòng)力固結(jié)法,是將重錘掉到一定噶讀后,在重力作用下做自由落體運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊力,給予地基震動(dòng)和夯實(shí)。在上個(gè)世紀(jì)末,中國(guó)引入此項(xiàng)技術(shù),并經(jīng)過(guò)不斷完善應(yīng)用于現(xiàn)在的公路工程建設(shè)項(xiàng)目中。這種方法工期短,設(shè)備簡(jiǎn)單,工藝工序不復(fù)雜,而且加固效果較好,工作效率高,一臺(tái)機(jī)器有效加固面積在5000m2-10000m2。
3.4灰土擠密樁法,灰土擠密樁是指通過(guò)某種方法,對(duì)灰土進(jìn)行擠密,是深層土體達(dá)到密實(shí)狀態(tài),從而降低土體孔隙,增大承載力。施工的時(shí)候是在地基中生成半徑為14-30cm的樁孔,然后向孔內(nèi)夯填灰土。施工過(guò)程中注意以下幾點(diǎn):第一,因?yàn)樵趦?chǔ)存過(guò)程中,長(zhǎng)時(shí)間的堆放儲(chǔ)存使得混合料的強(qiáng)度和穩(wěn)定度會(huì)受到影響,所以在施工過(guò)程中一定要檢查石灰鈣鎂含量;第二,成分對(duì)生石灰消解后再進(jìn)行使用,注意水的用量;第三,對(duì)石灰要進(jìn)行過(guò)篩,消解不充分的石灰會(huì)自行成塊,影響后期路基質(zhì)量,所以消解后也要盡快使用完;第四,施工前要給石灰摻入一定的悶料,悶料時(shí)不要將白灰一次性摻入,可以分級(jí)摻入拌合;第五,攤鋪前還要再次加入石灰,含水量控制在最佳含水量2%-3%左右;第六,施工現(xiàn)場(chǎng)隨時(shí)檢測(cè)含水量的變化,使其一直保持在最佳含水量±2%時(shí)為佳;第七,碾壓過(guò)程要一氣呵成,避免反復(fù)碾壓,若碾壓時(shí)間過(guò)長(zhǎng),應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充表面的水分,待水分滲透下去,不粘輪子時(shí)在進(jìn)行碾壓;
3.5預(yù)制、灌注樁基礎(chǔ),樁基礎(chǔ)如果處理的是濕陷性黃土,樁周圍的土被水浸潤(rùn)之后,摩擦力會(huì)降低,當(dāng)土體自身陷落時(shí),會(huì)引起質(zhì)量問(wèn)題。所以,濕陷性黃土上的樁我們可以選用端承型樁,安全系數(shù)高,不過(guò)樁基比較消耗材料,建設(shè)工程成本較大。
3.6浸水法,浸水法是指現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí),在場(chǎng)內(nèi)挖一個(gè)大坑并注入水,使土體發(fā)生自重的沉陷,來(lái)消除黃土的濕陷性。這種方法適用于水源充足的地方。施工時(shí)必須符合以下幾點(diǎn)要求:第一,浸水坑與構(gòu)筑物距離大于50m的,不適用此方法;第二,雖然已經(jīng)浸過(guò)水,但是在施工前還是要完成勘察,對(duì)濕陷性黃土做過(guò)評(píng)定后再進(jìn)行施工。
3.7加固法,加固法是在路中央埋入剛度強(qiáng)的鋼筋,來(lái)加強(qiáng)路基自身的強(qiáng)度,適用于弱巖體、路堤、路塹等地方。
4、結(jié)語(yǔ)
綜上所述,不難發(fā)現(xiàn),路基沉陷多發(fā)生在填挖相交路段,黃土濕陷性除了土的自身結(jié)構(gòu)和水的關(guān)系外,還與當(dāng)?shù)靥厥獾乃疁貧夂驐l件與微地貌特性息息相關(guān),希望在以后的工作中總結(jié)更多實(shí)用性技術(shù),共建高質(zhì)量的工程事業(yè)。
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