浅析平原水网区城市道路路基浅层处治
2013-04-17李幸鹏
李幸鹏
(江苏省交通规划设计院股份有限公司)
浅析平原水网区城市道路路基浅层处治
李幸鹏
(江苏省交通规划设计院股份有限公司)
对于城市道路而言, 处理路基浅层一般有下面几种方法:石灰处理法、水泥处理法、石灰水泥法和碎石垫层法等。下面就平原水网区域城市道路路基浅层的处理方法和其性能进行对比和分析,阐述这4种浅层路基处治方法的特点,并根据一些实例具体说明如何处理。
1 城市道路路基浅层处理的几种方法
1.1 石灰处理法
根据具体的土的性质来决定石灰的掺入剂量, 一般情况下掺入的量为4%到12%。如果待处理的土质较细,则可以掺入较高剂量的石灰,如果土的颗粒较大,则应当减小石灰的掺入剂量。
在使用石灰处理法处理路基浅层时,对于中低交通量的城市道路,由于对零填及挖方路段的压实度要求和路基回弹模量的要求,一般应先将原土进行掺拌均匀,然后采用2层含量在6%到8%的石灰土进行填筑;如果是交通量比较高的道路,则根据要求,一般应当处理到80cm。如果是在地下水位较高的地区,则还应当对地基采取必要的排水措施或者降水措施。
下面以某个具体工程为例进行说明。某城市道路工程的土质为粉质粘土,其厚度在0.70到1.50m之间,平均厚度为1.22m。土的颜色为棕黄色,具有可塑性,土质分布不均,夹粉土薄层,光泽反应、摇震反应、干强度、韧性等均为中等水平,经测定含水率为29.8%, 其孔隙比为0.858,塑限值为25.2,塑性指数为23.1,液限值为46.9,承载力为100kPa。从上到下依次为:先是0.78m厚的淤泥质粘土,再然后是0.92m厚的粘土,再往下是4.3m厚的粉土,下一层是2.80m厚的粘土。
在对其进行路槽开挖后,一部分路段的表面出现少量的积水。故根据情况,对路基浅层处理的厚度为80cm,由于该地区的地下水比较丰富,故在底层40cm时应采用路槽开挖后部分路段有少量的明水,底层40cm采用10%的生石灰静置一夜,吸取土壤中多余的水分,然后再对其进行翻拌均匀,对其碾压;在上面40cm部分,采用含量为8%石灰的石灰土进行回填,在碾压时分两层,第1层采取静压的方式,第2层按规定碾压。
1.2 石灰粉煤灰处理法
石灰粉煤灰处理法一般适用于塑性指数在12到20之间的、土的颗粒直径较小的道路工程路基浅层处理。一般情况下,石灰、粉煤灰和土的比例为1:2:3。
粉煤灰中的二氧化硅、三氧化二铝和三氧化二铁的总含量应大于70%,粉煤灰的烧失量应当小于0.2,粒径应当不大于1.20mm,含水量不大于23%。
在二胡合奏练习中音准训练是首要内容。首先,要认识到音准的重要性,在合奏中要认真去聆听,去分辨。其次,在合奏中训练音准和技巧课上的音准练习有很大不同,合奏时要保持大局观,不能只注意自己的音准,还要注意别人和整体的音准,树立整体意识,能够协调准确地发挥和声功能,在演奏时倾听相邻声部的音准,在节奏上和相邻声部保持一致,根据演奏情况实时调整和各个声部之间的关系。[3]
1.3 碎石垫层法
1.3.1 碎石垫层法简介
在开采山石时,从外到里依次是:粘土、碎石土、风化岩石、坚石。碎石土可以作为路基的回填料;风化岩石都不能用于路基填筑;对石块进行粗加工后,根据其尺寸大小,可以分为毛石、片石和块石,这些可以应用到路基的底部。加工时剩下的碎石可以应用到对地基浅层处理的过程中。
碎石垫层法适用于地下水位较高的路段路基浅层处理。对于某些比较湿软的路段,利用石灰土等手段难以对其进行压实时,则可以采用碎石垫层法。一般情况下,换填的厚度在30cm左右,这样做的优点是,可以承载起路堤的填筑,利于路面的施工,还可以阻挡地下水位的上升,使路堤的土质的含水率逐渐变小。
1.3.2 碎石垫层法处理的工程实例
某工程的现场状况是:路基区域的地下水位埋深1.8m,路基浅层为高液限粘土,呈现出黄色-姜黄色,具有硬塑性质,某些土中含有较多的砂姜,具有较高的强度和坚韧性,且没有出现摇震反应。具体的土质指数为:含水率为27.9%,液限指数为22.5%,液性指数0.13,塑限指数为22.3%,塑性指数49.5,承载力特征值为150kPa,压缩模量值为7.5MPa。
针对这种情况,先对路面进行路槽的开挖,挖出的土为黄色,对其进行1天的晾晒处理后,土变成灰色,与刚挖出的土的含水量相比,没有明显变化,粘性较大。对着段路的路基浅层进行两种方案的处理:第一种方案采用20cm厚的碎石、石灰与土的比例为1:3:6的碎石灰土和40cm厚的石灰含量8%的石灰土。第二种方案采用40cm厚的碎石垫层和40cm厚的石灰含量为8%的灰土处理。方案一处理的结果是在压实时,灰土顶部出现软弹的反应,不能按照标准压实。而方案二处理时能够达到设计要求的标准。这是因为土的含水量较大,具有较强的粘性,而碎石灰土则为半刚性混合料,不能在软基上形成板体,在处理过后,利用水泥处理时很容易开裂。而碎石垫层法则可以把土接触面处的碎石嵌入粘土,结合紧密;还能够隔断毛细水,分散车轮压力。
采用合适量的水泥(一般水泥的含量为5%到10%)与土拌合后处理平原水网区域的城市道路地基浅层时,水泥可以与土中的水分发生发硬,从而吸收掉土中的一部分水,并且使土形成团粒和链状结构,降低土的塑性,增大土的强度。
一般情况下,水泥处理法值适合用于处理塑性指数小于12的土质的地基浅层,其优点为土体强度和水稳定性较好,缺点是需要较严格的施工控制,才能达到较好的效果。
某城市道路工程中,其路段接近河流,而河道的水位与地面的标高接近。其土质的分布为:最上层是厚度在0.5米到1.2米的杂填土,再下面是厚度为1米左右的粉细沙。层顶接近路床顶部;土的特征为:颜色为灰黄色,密度中等,韧性低,干强度低,无光泽,摇振反应迅速。地下水的潜水特征很明显,白天含水量低,晚上含水量较高。在未处理地基时沉降值为4mm,经过采用20cm、5%水泥土处理地基浅层时,有效的减轻了地下水的潜水特征,路基顶面弯沉代表值为280(1/100 mm)。
1.5 水泥石灰综合处理法
水泥石灰综合处理法可以同时发挥石灰的吸水作用和水泥对地基浅层的加固作用,可以使用于地下水位较高的道路工程或者是雨季道路的施工。其具体做法是,先对待处理路段进行开槽施工,一般处理的厚度为0.5米到1米之间,然后在最下层先采用含石灰量在8%左右的石灰土与路基土拌和均匀,经过一天的晾晒处理后,再使用含水泥量为10%左右的水泥土对其进行拌合,然后进行碾压处理。石灰土吸收了软土路基中的大部分水量,使其可塑性降低,而水泥与路基中的水发生发硬,形成链状或者团状的结构,增强路基的强度。
2 城市道路路基浅层处理方法的比较分析与比较
2.1 石灰处理法
石灰土处理路基浅层的方法分为两种:厂拌和路拌。厂拌的石灰土能够保证拌和的质量,从而保证处理路基浅层的质量,但是其缺点是需要较高的施工成本,比较适用于路面垫层和上路床;而路拌法的施工简单, 需要较少的施工成本, 比较适用于下路床和地表表层土的处治。如果工程路段区域的地下水位较高或者是路基土壤比较潮湿,水分过多会导致石灰土不能够形成强度较高的板体。所以,在填筑路基时,应当参入适量的石灰,将土中的含水量控制在最优含水量区间(一般为2%到3%),可以取得较好的效果。
2.2 石灰粉煤灰法
一般情况下,如果路基中的土的含水量或者塑性指数不满足相关规定,则单独使用石灰处理路基浅层,很难取得相应的效果,而石灰粉煤灰处理法则可以起到比石灰法更好的效果。
2.3 水泥处治法
水泥法处理道路路基浅层时,其优点是,具有很好的抗冻性,水稳性和很好的板结性,地基基础的初期强度较高。但是它也有缺点:就是施工难度大,难以保证施工质量。这是因为水泥的凝固时间较短,拌和和施工之间时间间隔短,施工工期紧;如果水泥的凝固时间长,则取得的效果不如使用如果采用终凝时间长的水泥。
2.4 碎石垫层法
这种方法适合使用于路基较为湿软、地下水位较高或者土中含水量很高的道路工程。其原因是碎石具有良好的透水性,可以加固地基。因为如果地下水位过高,则土的含水率就会较大,利用石灰处理法等难以对其进行压实处理。其优点是,方便施工,可以有效的降低地基的汗水率,阻挡水位的上升。