劉煥春
摘要:現(xiàn)代道路系統(tǒng)在社會(huì)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中的地位非常重要,同時(shí)對(duì)于道路各個(gè)部分的性能要求也在不斷提升,而我國濕陷性黃土結(jié)構(gòu)分布較廣,給道路路基防護(hù)帶來了一系列的不利影響,本文對(duì)濕陷性黃土結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行研究,分析濕陷性黃土路基施工,提出路基防護(hù)措施。
關(guān)鍵詞:濕陷性黃土;路基;施工;防護(hù)措施
1引言
諸多類型的路基施工中,濕陷性黃土地路基是最為復(fù)雜的一種,需要必要的技術(shù)手段和措施來解決其造成的問題,氣候干燥條件下濕陷性黃土地路基具備一定承載力且形變量較小,但受水浸濕后并承受一定荷載時(shí),濕陷性黃土結(jié)構(gòu)會(huì)迅速破壞出現(xiàn)下沉影響路基,所以對(duì)于濕陷性黃土地路基要進(jìn)行路基防護(hù),以便提升道路系統(tǒng)性能。
2濕陷性黃土路基
2.1濕陷性黃土成因和特征
濕陷性黃土主要是起內(nèi)部碳酸鈣和粘膠微粒混合形成的微小礦物構(gòu)成,在這個(gè)結(jié)構(gòu)當(dāng)中存在大量空隙和架空結(jié)構(gòu),其間隙連接剛度小,遭受外部沖擊或影響時(shí)容易發(fā)生形變?cè)斐山Y(jié)構(gòu)重排,干燥情況下其連接剛度、穩(wěn)定性、骨架排列都不錯(cuò),但是若在水的作用下,這些方面就會(huì)出現(xiàn)破壞,在剪應(yīng)力作用下出現(xiàn)顆粒間隙變大,出現(xiàn)濕陷形變,濕陷性黃土成因復(fù)雜,但是簡(jiǎn)單來說的話就是以下幾個(gè)方面的原因造成:荷載,水,骨架顆粒形態(tài)、排布,空隙特征。
濕陷性黃土的特點(diǎn)主要通過其結(jié)構(gòu)性、壓密性、濕陷性三個(gè)方面進(jìn)行反應(yīng)。結(jié)構(gòu)性是表達(dá)骨架顆粒形態(tài)、成份,空隙特征,排布方式對(duì)土壤性質(zhì)的影響,此外濕陷性黃土單元形態(tài)決定了土壤形變的具體性質(zhì),連接方式?jīng)Q定了土壤結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,排布方式?jīng)Q定了土壤穩(wěn)定性,這些又都會(huì)對(duì)土壤濕陷性造成影響。
2.2濕陷性黃土路基存在的主要問題及沉陷基本原理
濕陷性黃土路基存在的主要問題概括來說主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
(1)承載力和穩(wěn)定性問題:路基在荷載作用下,若其承載力不能達(dá)到要求救護(hù)出現(xiàn)局部或者整體剪切破壞,影響道路正常使用,甚至造成道路直接損壞。
(2)沉陷問題:長(zhǎng)期荷載作用下,路基會(huì)發(fā)生形變,如:沉陷、水平位移、不均勻沉陷等情況,若超過系統(tǒng)最大允許值就會(huì)影響道路狀態(tài)。若路基壓實(shí)度不夠且含水率遠(yuǎn)超最大限定,路基會(huì)出現(xiàn)不均勻沉陷,其危害更大。
(3)滲流問題:一般路基都有滲流量或水力比降要求,若這方面超過路基的允許值,會(huì)出現(xiàn)大量水損失或其他問題造成路基失穩(wěn)導(dǎo)致路面破壞,出現(xiàn)各類工程事故。
濕陷性黃土路基出現(xiàn)沉陷的基本原理主要是濕陷性黃土生成年代晚,所受外力作用小,自身固結(jié)不完善,存在孔隙大、結(jié)構(gòu)松散情況,造成濕陷性黃土強(qiáng)度較低情況,在為考慮水份影響時(shí),單純的外部荷載作用若超過濕陷性黃土自身強(qiáng)度承載能力,其骨架結(jié)構(gòu)就會(huì)出現(xiàn)崩潰,土體間孔隙逐步被填充密實(shí)逐步趨向固結(jié),造成路基出現(xiàn)沉陷;考慮水份影響的情況下,由于水份作用,濕陷性黃土喪失基強(qiáng)度,土體出現(xiàn)潰散,土體顆粒重新排布,造成路基出現(xiàn)沉陷。
2.3濕陷性黃土路基的路基防護(hù)措施
2.3.1設(shè)計(jì)過程中的措施
在濕陷性黃土區(qū)域進(jìn)行道路規(guī)劃設(shè)計(jì)之初,就要明確水對(duì)濕陷性黃土路基的影響,提前考慮路基防排水,將濕陷性黃土區(qū)路基工程的地基設(shè)計(jì)作為重點(diǎn)任務(wù)來抓,結(jié)合濕陷性黃土特點(diǎn),采取相應(yīng)技術(shù)措施進(jìn)行處理,以便提升地基強(qiáng)度和承載力,為路基的穩(wěn)定打好基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)好地基處理方式后,可進(jìn)行路基施工規(guī)劃,由于在濕陷性黃土區(qū)域只有濕陷性黃土來填筑路堤,這部分填筑質(zhì)量會(huì)影響濕陷性黃土路基的質(zhì)量,因此要注意重點(diǎn)關(guān)注土層的壓實(shí)度和密實(shí)度,提高這兩者可以減輕濕陷性黃土遇水產(chǎn)生的濕陷變形。
2.3.2排水系統(tǒng)處理
采取相應(yīng)措施攔截并排除濕陷性黃土路基處的地表水,防止?jié)B透進(jìn)土層,減少路基底層的濕陷下沉,建立完善的地下、地面排水設(shè)施及時(shí)處理各處的水,有針對(duì)性的降低濕陷性黃土中的水份含量。
2.3.2墊層處理
采用灰土墊層處理濕陷性黃土路基是非常有效的方式,采用灰土墊層進(jìn)行處理時(shí),先將濕陷性土層挖除或挖至一定深度,然后使用灰土分層回填、夯實(shí),一般墊層厚度為1-3m,可以有效減輕路基因外力載荷引起的濕陷。
2.3.3強(qiáng)夯處理
路基施工中最為常見的處理方式就是強(qiáng)夯法,在對(duì)濕陷性黃土路基進(jìn)行處理也是非常有效的方式,但在使用強(qiáng)夯法進(jìn)行處理時(shí),要明確土層厚度,采取相應(yīng)的夯實(shí)強(qiáng)度,一般在消除土層厚度為1-2m的濕陷性黃土?xí)r,采用重錘夯實(shí)發(fā)為最佳,在消除土層厚度為3-6m的濕陷性黃土?xí)r,采用強(qiáng)夯法為最佳。
2.3.4擠密處理
濕陷性黃土路基深層加固時(shí)刻采用擠密法進(jìn)行,通過在濕陷性黃土路基中設(shè)置樁孔,然后向樁孔中添加材料進(jìn)行擠壓,達(dá)到加固路基的目的,這種處理方式使用較為廣泛。
2.3.5混合攪拌處理
濕陷性黃土路基處理時(shí)通過高壓噴射攪拌或者深層攪拌土和漿液對(duì)其進(jìn)行加固,這種混合攪拌處理的基本原理是將水泥、石灰等材料摻入黃土,通過這些材料與濕陷性黃土路基中含有的水份反應(yīng)形成相應(yīng)強(qiáng)度的化合物,達(dá)到路基防護(hù)的目的。
2.3.6預(yù)浸水處理
針對(duì)濕陷性土層厚度大于10m的路基施工環(huán)境可采用預(yù)浸水處理,借助黃土自重消除其濕陷性,一般在濕陷性黃土路基防護(hù)過程中,這種方法不單獨(dú)進(jìn)行使用,多與其他方式進(jìn)行結(jié)合使用。
結(jié)語:我國濕陷性黃土結(jié)構(gòu)分布較廣,給路基工程帶來諸多影響,濕陷性黃土地段的公路施工過程中要考慮施工長(zhǎng)遠(yuǎn)影響,避免給未來公路運(yùn)營過程帶來隱患影響,同時(shí)提升路基強(qiáng)度,對(duì)于濕陷性黃土路基的處理,要堅(jiān)持技術(shù)、質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)三方面的合理性,在前期規(guī)劃建設(shè)過程中充分結(jié)合工程現(xiàn)場(chǎng)條件,采取有效的方式方法進(jìn)行處理,以便提升工程建設(shè)速度,降低工程造價(jià)。endprint