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浅析特殊路基处理措施

2013-08-15

黑龙江交通科技 2013年3期
关键词:冻土淤泥积水

曹 宽

(新疆立弓交通勘察设计研究院)

1 前言

随着我国公路建设发展以及特殊路基处理技术的提高,人们对公路路基的处理质量要求也来越高了,尤其是面对特殊路基处理。特殊路基主要是在公路建设所在地存在不良的施工条件(地形、地质、气候、土壤等),将导致路基施工安全问题的出现,对公路路基施工稳定性造成很大的影响。笔者结合自身的实际工作经验,针对软土路基、黄土路基、冻土路基以及淤泥路基等特殊路基状况进行分析,并提出有效的处理措施,以保证路基施工的稳定性,提高公路建设的质量。

2 软土路基的处理

2.1 软土路基危害性

软土路基对公路工程的影响主要体现在:(1)如果对软土路基勘察不准确,将导致施工人员软土路基未处理前进行路基施工,导致路基施工安全问题的产生。(2)施工人员在路基施工前,没有对已知的软土路基进行有效的处理,将造成路基失稳沉降,对周围建筑物业造成很大的影响。(3)软土路基处理的不合理性或者施工质量差,将导致路基失稳沉陷。(4)用于软土路基的堆料使用不当,出现填土太快及碾压不实等问题,导致路基沉降问题的出现。(5)在处理路基的过程中,对路基的硬壳层造成破坏,导致路基稳定性受到影响。

2.2 软土路基处理方法

2.2.1 换填处理法

施工人员可以依据工程实际情况及承载力来确定换填的深度,一般换填处理的最大深度为3 m。施工人员首先采用人工挖除或者机械挖除的方法,将路基下的软土全部挖除,在使用强度高的粘性土或者渗透性高的砂砾、片石及卵石等材料来填充挖除的部分,以保证路基强度能满足公路工程的设计要求。

2.2.2 填石处理法

填石处理主要是在存在软土、积水及弹簧土的位置填充石头,以加强路基的强度和稳定性。填石高度一般在处理路段原有积水或者土层的高度相一致,注意在填石过程中,要利用推土机或者压实设备将填充的石头压实,以免产生软弹的现象。当石头压实后,再进行回填土工作,注意回填土不能存在杂物。

2.2.3 排水砂层处理法。

主要是在路基底部的地面铺设砂层,在软土层上端形成一个排水系统,当路基处于填土状态时,其荷载量会不断增加,使得软土地基在排水固结中形成的积水可以从路基底部的砂层中排出。为了保证砂层的排水效果,要求施工人员选用渗透性较强的砂层材料,砂层可在0.6~1 m之间,并利用粘性土层将水封住,避免水流出现回返现象。除此之外,在路基两边修建排水沟,并通过排水沟把水排出路基外部。

3 黄土路基的处理

3.1 黄土路基危害性

(1)由于黄土的渗水性强,而且在路基施工中,黄土被压实后,透水性有所降低,导致路基内存在不良的积水,不利于路基施工。(2)黄土具有收缩及膨胀的反应,黄土遇水就会膨胀,而干燥之后又会收缩,这样反复的收缩膨胀反应,导致路基容易出现裂缝。(3)黄土具有崩解性,当其受到水的冲击时,就容易崩解,导致路基失稳沉降。

3.2 黄土路基的处理方法

3.2.1 黄土陷穴路基处理方法

黄土陷穴处理主要是依据黄土陷穴的实际情况来决定,对于暗穴较小的可行灌砂法,暗穴较大可行灌浆法,而回填夯实法适用范围较广,适用于各类陷穴。其实黄土陷穴处理还是以预防为主,其预防措施主要包括:(1)路堑陷穴的预防。路堑陷穴主要出现在路堑顶端、边坡及其两边侧沟通往桥涵陡坡的路段。在下雨天,坡面出现积水,导致坡面陷穴扩大并崩塌。为了防止路堑陷穴对坡面影响,可以在路堑顶端、边坡及其侧沟上修建排水沟,将积水排出,并用不透水的黏土来封闭,以保证路基的稳定性。(2)路堤陷穴的预防。如果路堤靠近河流或者沟渠时,必须做好路堤的排水工作,将低洼积水排出,并使用不透水的黏土来填平低洼。做好排水设备的修建工作和质量,避免在排水过程中出现漏水现象。做好路堤的回填工作,避免路堤出现陷穴或者裂缝现象。

3.2.2 湿陷黄土路基处理方法

湿陷黄土路基处理主要是通过改变土层的结构和性质,使得土层的渗水性及压缩性有所减少,并消除黄土的湿陷性。其处理方法主要包括:(1)重锤夯实法。适用于浅层的湿陷性黄土路基,主要是采用重锤由高空下落时形成的冲击能,使得路基下的土层密实度达到路基设计的要求。其重锤值为14~40 kN,落高为2.5~4.5 m。在黄土含水量较大的情况下,能消除1~1.5 m深度的土层湿陷性。(2)强夯法。其重锤值为100~200 kN,落高为10~20 m。在黄土含水量较大的情况下,能消除4~6 m深度的土层湿陷性。(3)石灰桩挤密加固法。主要是利用入桩、钻孔或者爆破的方式在土层中形成孔洞,在使用石灰土来分层填充夯实桩孔,最后形成挤密桩,并采用挤密的方式来加固黄土路基的松散结构,并消除4~6 m深度的土层湿陷性。

4 冻土路基的处理

4.1 冻土路基的危害性

冻土路基容易受到路段土壤、含水量及温度的影响,使得路基土层受到冻胀破坏,并产生翻浆的现象,严重影响公路路基的稳定性和安全性。

4.2 冻土路基处理方法

(1)依据冻土路基冻胀现象产生的原因,可以运用渗井的运作原理来降低冻土路段的含水量和地下水位,同时在设置通过管道,可使粗砂处于干燥状态,以保证路基土层的渗透性和干燥性。(2)在多雨季节,可以在路基上安置冻胀引诱系统,并在其底部设置排水管,排出路基上的积水,避免积水对路基的破坏,并使得路基土层含水量降低,减少路基冻胀破坏现象的发生。(3)为了避免温度对路基的影响,对路基内部温度及外部温度进行有效的控制,使得内外温度想相一致,以防止冻胀现象的出现。当冻土路段的外部温度存在下降情况的时候,可以采用导气管将路基内部粗砂和外部相连接,使得内外部气温相一致,使得路基内部粗砂含水量先冻结,而路基内部的含水量则会按照“结水迁移”理论向粗砂移动,并在细砂中冻结和膨胀,但是不会对路基整体结构有影响。当冻土路段的外部温度存在上升情况的时候,同样采用导气管,使得路基内部与外部直接连接的位置冻结先融化,融化的水则在重力作用下进入路基底部的排水管,将水排出路基,避免路基土层出现翻浆的现象。

5 淤泥路基的处理

5.1 淤泥路基的危害性

淤泥路段土层主要由淤泥及软黏土组成,所以导致淤泥路段的土层含水量大、渗水性强、透水性差、强度较低及压缩性高等特点,导致路基失稳沉降,影响公路使用的安全性。

5.2 淤泥路基的处理

(1)换填处理法。施工人员首先采用人工挖除或者机械挖除的方法,将路段的淤泥全部挖除后,并采用砂砾等透水性较强的材料分层回填被挖除的部分,并将其压实。(2)填石排淤法。首先将路段表面积水排出,如果条件允许可以将地下水位降低。然后在存在淤泥的位置填充石块,其填充深度必须在大于2 m。最后采用碎石来填缝,使得路基承载力和稳定性满足工程设计要求。(3)排水加固法。主要是在路基的两边修建排水沟,通过排水沟将路基地段的积水排出,并有效降低路基地段的地下水位,减少路基土层的含水量,并利用吸水性加强的材料起到排水加固的作用。

6 总结

路基处理质量是提高公路工程质量的重要保证,所以加强路基处理控制非常的重要,尤其是对特殊路基的处理。加强对特殊路基的处理,以降低路基土层的含水量和地下水位,并提高路基的强度,使其满足公路工程设计要求,以保证公路工程使用的稳定性和安全性。

:

[1]杜茂虎.公路软土地基危害分析及处理对策[J].科技创新导报,2010,34(27):90-92.

[2]卢春龙.浅谈公路软土地基的处理方法[J].中国城市经济,2010,23(9):67-68.

[3]孙润平.浅谈地基处理常用的方法[J].中国科技财富,2009,8(8):56-57.

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