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        強干旱地區(qū)高速公路鹽漬土路基施工技術(shù)

        2019-10-29 08:32:28曹君
        中國建材科技 2019年6期
        關(guān)鍵詞:鹽漬土工膜路段

        曹君

        (中鐵七局集團路橋工程有限公司,陜西 寶雞 721000)

        1 工程概況

        連接臨河與白疙瘩的臨白高速是京新高速(北京至新疆)的一個標(biāo)段,該標(biāo)段處于內(nèi)蒙古阿拉善盟和巴彥淖爾市境內(nèi)[1]。標(biāo)段沿線地勢平坦,地貌主要由風(fēng)積沙丘、低山丘陵、沖積平原等區(qū)域組成。全段氣候的顯著特點是晝夜溫差、冬夏溫差非常大,年降雨量較小,且集中在每年的6月~8月[2]。

        圖1 東河

        圖2 班布爾河

        項目區(qū)人煙稀少,為典型的沙漠、戈壁灘荒漠化地區(qū),是典型的大陸性干旱缺水區(qū),河流水系屬內(nèi)陸河水系。路段內(nèi)所涉河流主要為黑河下游分支額濟納東河、東河分支班布爾河及納林河等。

        工程所處阿拉善地塊是介于華北與塔里木地塊之間的較小型的穩(wěn)定地塊,路線附近地質(zhì)活動較為穩(wěn)定,沒有發(fā)生過破壞性地震。地層比較齊全,以第四系為主。影響路基強度的地質(zhì)主要是風(fēng)積沙,位于巴丹吉林沙漠邊緣的路線與該地區(qū)盛行的西北風(fēng)風(fēng)向相交,風(fēng)沙對線路的影響較大。

        由于氣候的原因,沿線的鹽漬土分布范圍廣,其中對混凝土的影響主要為硫酸鹽中等~強腐蝕,對混凝土中鋼筋的影響主要為弱~中等腐蝕。

        2 原地面清表

        道路施工前要進行清表,清表的工作需要先做調(diào)查,對原地面的平整度進行了解,如果存在坑穴、沙窩、樹根等障礙物,要采取相應(yīng)的清理措施。對于坑穴的問題,可以將表層土清除,然后分層填平;對于沙窩問題,需要對沙土全部換填[3],壓實;對于樹根和其他障礙物,首先要全部清理干凈,然后和坑穴問題的處理措施相同。

        地面清表的器械采用的是推土機和自卸汽車,推土機用于地面的橫向清表,清表的厚度根據(jù)設(shè)計要求取值,清表順序應(yīng)由低向高。自卸汽車將清表后的表面土運到棄土堆或指定地點以便再次利用[4]。

        清表完成后需要對路表面進行碾壓,碾壓前對路表土的含水量進行檢測,若含水量不滿足要求,需進行晾曬或灑水潤濕處理。碾壓完成后,對壓實路段進行壓實度檢測,對檢測結(jié)果不滿足設(shè)計壓實度的地段需再次壓實直至滿足為止。

        3 隔斷層設(shè)置

        鹽漬土地基的處理方法有許多種,每種方法都有其優(yōu)缺點,且受實際環(huán)境因素的影響非常大,所以對不同路段應(yīng)該選擇最合理的處理方法,在達到設(shè)計及規(guī)范要求的前提下,盡量選擇經(jīng)濟成本低的處理措施。

        本工程中,為了降低路基高度,結(jié)合實際工程情況,在對路基進行處理時可以采用隔斷層。隔斷層是鋪筑在路基內(nèi)或路基頂部的結(jié)構(gòu)層,按照其使用功能運用的材料分為不透水和透水性良好兩種。

        鹽漬土路基的常見病害有鹽漲、路基翻漿,主要是由于降雨或者氣候變化使得路基內(nèi)地下水位上漲,鹽分隨著地下水遷移到路基及路面結(jié)構(gòu)層內(nèi),在行車荷載的作用下引起路基翻漿,在水分蒸發(fā)、鹽分結(jié)晶的過程中引起鹽脹。在路基內(nèi)設(shè)置隔斷層有效隔斷了水分及鹽分的遷移,從而有效防止病害的發(fā)生[5]。

        隔斷層也是很好的排水設(shè)施,加速路基的排水,對地基承載力的提高有促進作用[6]。此外,隔斷層還可以保溫隔熱,減小溫度因素對路基的不利影響。

        常見的隔斷層按其材料類型不同可分為礫(碎)石隔斷層和復(fù)合土工膜隔斷層[7]。

        圖3 清除地表

        圖4 基底換填

        3.1 礫(碎)石隔斷層

        對于強鹽漬土地區(qū),在地下水位較高或降水集中區(qū)域新建公路時,公路等級在二級以上時宜選用礫(碎)石隔斷層來處理路基。隔斷層上下需要設(shè)置反濾層,反濾層應(yīng)具有良好的透水功能,若采用中粗砂,厚度要求在10~15厘米區(qū)間。中間礫(碎)石隔斷厚度要求區(qū)間為30~40厘米,隔斷層的兩側(cè)可以用砂礫填筑。其中礫(碎)石選用的粒徑要求是小于50mm且粒徑小于0.5mm的含量小于等于5%。

        圖5 礫(碎)石隔斷層示意圖

        3.2 復(fù)合土工膜隔斷層

        對于中鹽漬土、強鹽漬土或過鹽漬土地區(qū)的道路建設(shè)中道路等級要求為次高級以上,復(fù)合土工膜又可分為兩布一膜和一布一膜結(jié)構(gòu)。不同種類隔斷層的保護層設(shè)置也不同,如果鋪設(shè)在細粒土內(nèi),其結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)置排水層,厚度應(yīng)大于等于20cm,最大粒徑不超過60mm。

        圖6 兩布一膜隔斷層示意圖

        本工程項目所在地區(qū)為中、弱鹽漬土地區(qū)。路基處理時鹽漬土類型不同,要求也不同。弱鹽漬化地區(qū)填土高度小于1.5m或為挖方路段時,需要先對原路面進行開挖,然后再進行路基建設(shè)[8],重新填土,設(shè)置復(fù)合土工膜隔斷層;填土高度大于1.5m時不需要特殊處理。強鹽漬土和中鹽漬土地區(qū)的一般填土路基,按照填土高度的不同可以設(shè)置礫(碎)石隔斷層,設(shè)在路床底部,填土高度區(qū)間為1.5米到2.1米;填土高度超過這個區(qū)間不需要特殊處理。風(fēng)積沙路基填土高度為1.5米到2.3米區(qū)間時可以設(shè)置礫(碎)石隔斷層,設(shè)在路床底部,超過這個區(qū)間亦可不進行特殊處理。填土高度小于1.5m或為挖方路段時中鹽漬化和強鹽漬化地區(qū)路基處理措施與弱鹽漬化地區(qū)基本相同,隔斷層應(yīng)設(shè)置在開挖的底部的30cm以上。同時可在復(fù)合土工膜上下設(shè)置厚度為3cm的保護層。

        4 結(jié)論

        根據(jù)工程實際情況,進行原地面清表,基底換填,選擇合適的隔斷層對路段的路基進行處理,使路基工程建設(shè)質(zhì)量達到設(shè)計要求。通過臨白高速公路鹽漬土路基的施工建設(shè),總結(jié)出了強干旱地區(qū)鹽漬土路基可行的施工技術(shù)。

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