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浅谈公路工程不良路基的防治措施

2012-08-15西热阿衣伊力马洪

黑龙江交通科技 2012年6期
关键词:陷性垫层软土

西热阿衣·伊力马洪

(博乐公路管理分局)

浅谈公路工程不良路基的防治措施

西热阿衣·伊力马洪

(博乐公路管理分局)

工程实践和调查显示,公路建设过程中经常会遇到不良路基,像黄土路基、软土路基等,如果不加以处理,会出现公路路基沉降、滑移等现象,给公路行车带来隐患,为了保持公路的畅通,保证行车安全,必须重视不良路基的处理问题。下面重点对湿陷性黄土路基、软土路基进行论述分析,并对此提出可行性的防治措施。

公路工程;不良路基;防治

1 黄土路基的处理和防治措施

1.1 黄土路基的介绍

黄土为第四纪的沉积物,尤其容易受水的侵害,是一种特殊的黏性土。

1.2 湿陷性黄土路基分布范围及病害特征

湿陷性黄土主要分布在中西部地区,作为路堤填筑材料,受水浸湿后,本身结构会被迅速破坏,应有强度减小,湿陷性黄土路基路面常会发生变形、凹陷、开裂,道路边坡发生崩塌、剥落等现象。

1.3 湿陷性黄土路基的防治措施

(1)材料方面的防治

①换填砂砾或灰土。砂砾或灰土因为有稳定性,压实后沉降量小,所以对于处理不良路基有十分明显的效果,砂砾或灰土用作填料可以起到过渡作用,使湿陷性黄土路基沉陷呈现连续性,从而避免桥头跳车现象的发生。

②选择高强度塑料土工格栅。高强度塑料土工格栅是一种新型土工材料,其强度高、稳定性好、耐腐蚀、适应温度范围广、老化性能优异,将其用在路基填筑过程中,可以防止不均匀沉降现象,在沉陷过程中起到了连续过渡的作用。

(2)施工方面的防治

①强夯施工。强夯能对地基土产生强大的冲击,具体操作方法是用起重机械将8~40 t夯锤起吊到6~25 m高度后自由落下,其一般的能量为500~800 kJ,通过给地基以强大的夯击力,迫使土体孔隙压缩,孔隙水和气体逸出,内部土粒重新排列、固结,从而提高地基承载力。强夯法在刚开始只是用与对砂土和碎石地基加固,目前,这种方法的适用范围较广,并且取得了很好的效果。

②冲击压实。冲压遍数以30遍左右为宜,其有效影响深度一般不超过80 cm。

2 软土路基的处理和防治措施

2.1 软土路基的介绍

软土是以黏粒为主并伴有微生物作用的近代沉积物,是强度低、压缩性高的软弱土层,我们常把淤泥、淤泥质土、软黏性土总称为软土。软土的特性主要表现为天然含水率高,最多可达到72%,孔隙比大,在1.0~1.9之间,有机质含量最大可到17% ~25%,饱和度一般大于95%,液限一般为35% ~60%,塑性指数为13~30,压缩性高、承载能力低下。

2.2 软土路基分布范围及病害特征

软土大多分布在江河湖海等处,但丘陵低洼和山区谷地存在。软土路基若不加处理,往往会发生路基沉陷、边坡坍塌等现象。路基的沉陷有两种情况,一是路基本身的沉缩;二是由于路基下部天然地面承载能力不足,在路基自重的作用下起沉陷,无论哪一种,都将造成公路的破坏,影响交通。边坡的坍塌也有两种情况,由于少量土体沿土质边坡向下移动形成的溜方,和部分土体在重力作用下沿路堤的某一滑动面滑动而引起的滑坡,路基边坡的滑塌是最常见的病害之一。

2.3 软土路基的防治措施

(1)材料方面的防治

①软土替换填充。此处方法是挖除公路路堤下软土层,将强度较高的黏性土填充进去,进行分层置换,然后压实至要求的密实度为止,以确保填土稳定和减少沉降量。

②铺筑砂垫层。铺筑砂垫层是软土地基常用的浅层处治方法之一,可在地基上敷垫0.5~1.2 m左右厚的砂垫层,砂垫层又形成填土的底层排水,降低填土内的水位,使地基强度提高,路堤的不均匀沉降现象随之减少。

③抛石挤淤。这种方法主要针对湖塘、河流或积水洼地,这些地方常年积水且不易抽干,可采用抛石挤淤法,抛填石头不宜小于30 cm,自高向低展开抛填,使淤泥向两边挤出,石头抛出水面后应用小石块填塞垫平,最后再以重型压路机碾压。

④渗入固化剂。固化剂的材料通常是生石灰、熟石灰、粉煤灰和水泥。石灰类添加材料通过拌和,渗入表层软土内发生物理化学反应,不但可以降低含水量、产生团粒效果,改善地基的压缩性能和强度特性,而且随着时间的推移也能使粘土成分发生质变,促进土体稳定。

(2)施工方面的防治

①反压法。反压法不需要特殊材料,施工简单,反压法的基本原理是对地基的应力状态和变形条件采用反压土体重量进行改变,它可以压制因加荷的不均匀而出现的塑性挤出和地面隆起现象,还可以使软土地基得到部分固结,从而使得反压平台下面地基的强度得以提高,尤其是对排水条件比较好的薄层软土,其具有更显著的效果。

②加载预压法。原理是在建造建筑物之前,天然地基在预压荷载的作用下产生变形,地基土强度提高,卸去预压荷载后再造建筑物,使土体中的孔隙水排出,逐渐加固,地基发生沉降,同时强度逐步提高。当天然地基土渗透性较小时,在地基中设置竖向排水通道,以加速土体固结,常用形式有普通砂井、袋装砂井、塑料排水板等。

3 结束语

公路建设中,湿陷性黄土路基和软土路基一直是技术难题,这些不良路基可能会对路基边坡及路面造成不同程度的损坏,严重影响行车安全,所以在公路建设过程中,必须针对路基病害产生的原因,及时采取有效的防治措施。以上观点提供参考,施工过程中,要根据施工地点的实际条件,综合考虑人力物力设备装置等,确定最合理的处理方案。

[1]周开龙.公路软土地基处理技术[J].甘肃科技,2006,(8).

[2]吴晓霞,陈若翔.公路湿陷性黄土路基分析与处理[J].交通科技,2004,34(4):50-52.

[3]胡兰明.高速公路立交桥软土地基处理[J].长江工程职业技术学院学报,2010,(3):11-13.

[4]吴永强.公路路基病害的危害及其防治[J].江西建材,2010,113(4):30-31.

U416.1

C

1008-3383(2012)06-0024-01

2012-01-16

西热阿衣·伊力马洪(1975-),新疆人,研究方向:公路工程。

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