湿陷性黄土条件下的公路路基施工要点
2014-08-15邹蔚林
邹蔚林
(贵州省公路工程集团有限公司)
1 湿陷性黄土及其危害分析
(1)强度高;(2)压缩性低。这两个特征就决定了,在选择公路路基填筑材料时,施工方通常不会选中它。湿陷性黄土与水接触之后,在加上重力的作用,或者是其它的外力作用,就很容易成为新的岩体。所以,为了确保公路工程的施工质量,一般在施工之前,需要掌握湿陷性黄土的特性,然后采取有针对性的处理方法。
湿陷性不适宜作为路基的填筑材料,主要是因为其不具有安全性,主要表现为其姐结构如果被水泡过之后,遭到破坏的速度非常快,而这无疑会给公路路基的稳定性和安全性构成巨大的威胁。但是,在公路工程当中,湿陷性黄土破坏形式常常表现为下陷,从而造成整个路基的破坏。
和其它类型的黄土进行对比,我们就会发现,在湿陷性黄土当中,粉粒颗粒占了绝大多数,而这也是湿陷性黄土和其它类型的黄土最显著的差异所在。在一样的条件下,湿陷性黄土的溶解条件比较低,而且还有比较多的垂直孔。这些孔隙如果和水接触,则很容易导致其内部凝结力的丧失,而这也是湿陷性黄土之所以结构不稳的原因。
2 湿陷性黄土条件下公路路基施工要点
2.1 原地面的处理
(1)防止水浸湿基地;(2)避免湿陷性;(3)处理原地面的洞穴。
对于湿陷性黄土的处理,必须彻底改变其性质,消除黄土所具有的湿陷性。目前的公路工程施工,采用的是轮式强夯法垃来降低湿陷性黄土的湿陷性,进而实现彻底改变湿陷性黄土性质的目的。这种方法主要受到三个因素的影响:(1)黄土的含水量;(2)原地面的平整度;(3)打夯机的行走速度。
2.2 公路路基的排水
把湿陷性黄土与水隔离开来,有两个层次的要求:(1)把黄土中的水与路基内的渗水隔离开来;(2)把它与地表水隔离开来,然后再把水排走。实现了这两个目标,才能称之为路基排水。路基排水主要包括三个部分:永久性排水系统、临时性排水形同和保护原有的水流。
按照水害的成因,可划分临时性和永久性排水系统,而公路路基施工中的水害有三种:(1)水流沿着路基往下流,冲刷坡岸;(2)由于雨水的引导或者截流不当,导致雨水从边坡上流下去,把边坡给冲毁;(3)由于电缆的处理不当,导致大量积水,把路基给浸泡坏。对于第一种危害,应用修建混凝土排水沟的方式来避免;对于第二种危害,则应在路面设置临时的泄水槽;对于第三种危害,则需要进行及时的回填,不让水在分隔带积存。
2.3 路基施工
(1)路基填料
在湿陷性黄土路基填筑过程中,不能够使用砂砾等作为填筑材料,因为这些材料的渗透性比较强。公路路基施工的实践证明,如果路基距离地面的高度超过了4 m,那么可以使用风化石等材料,这样有利于加快施工的进度。在路床下面,应当使用5 cm 以下的混合土或者细粒土。
(2)细粒土施工
在填筑湿陷性黄土地区的路基时,公路的面层和地层应当使用一定的含有砾石和细粒土的混合土。在进行施工执勤啊,首先把地层进行湿润,然后进行上料和摊平处理,并检测混合土的含水量。在含水量达到最佳状态时,稳定土层中的静压,然后用压路机把土层压实。
(3)路基填石
需要填充石头的路基,所用的材料主要是山皮石和风化石。这些石头应具有一定的强度,可以压碎。填石路基的压实,对水分没有太高的要求,在施工之前洒一遍水即可。而在施工过程中,应该首先用推土机把石料摊铺开,摊铺的厚度应当小于40 cm。摊铺完成之后,用50 t 的压路机把填料碾压破碎,然后采用人工的方式把当中的大石块挖出来。
(4)路基接缝施工
当前,公路路基施工当中的一个薄弱环节便是路基接缝的处理。在路基施工当中,无论是出现横向的接缝,还是出现竖向的接缝,均会给施工带来不便。因此,在填筑路基的过程中,应该首先挖出一些虚土,然后在压实合格之后的路基上进行填筑施工。
由于路基接缝施工比较困难,因此可能给工程留下不小的隐患,在路基施工之后发生比较大的沉降,从而无法确保公路路面的平整度。所以,公路路基的填筑,应当采用分段施工的方式,而且应当同步施工,从而可以有效避免横向接缝和纵向接缝的产生。
3 湿陷性黄土公路路基的处理方法
3.1 换土垫层法
在处理湿陷性黄土地基时,换土垫层法是一种较为常用的方法,主要包括素土垫层法和灰土垫层法两种。换土垫层法也就是把施工区域内的湿陷性黄土给挖出来,然后运走,最后换成新的土质,有利于施工的土质。
换土垫层法的优点是,其施工比较简单,回填土过程中,孔隙率发生的概率比较小,压缩变形也比较小。
3.2 灰土挤密桩法
灰土挤密桩法和夯实法、碾压法有着很大的不同,后两者主要是竖向加密的方法,而挤密桩法则是横向加密土层。这种方法是利用打桩机板钢管套打入公路地基土层当中,然后再把钢管套拔出来,这时土层当中便会形成打桩孔。打桩孔形成之后,经过一定时间的凝固,便可填充混凝土,从而就可以消除掉黄土的湿陷性。
但是该方法的缺点比较明显,就是公益很复杂,如果地基中的含水量比较低,则还需要进行浸水处理,成本较高。
3.3 重锤夯实法
重锤夯实法的适用条件比较苛刻,必须是处理深度在1.5 m 左右,饱和度在60%范围内的湿陷性黄土。它是一种表层夯实的地基处理方法。通过重锤夯实法的处理,湿陷性黄土的力学性质和物理性能均能得到改善,其密实性会显著提高,压缩性会降低,所以,可彻底消除地基变形。
湿陷性黄土地基的处理,除了上述方法之外,还有强夯法等,但是这些方法在当前的使用范围不是很广,且处理效果也不是很好,尤其对于湿陷性黄土地基,不适宜采用。
[1]王道昌.湿陷性土质下的公路路基施工[J].道路工程(技术探析),2013,(9).
[2]上官和平.高级公路湿陷性黄土路基的处治[J].科学之友,2008,(13).
[3]马玉海.湿陷性黄土高填方路基施工要点[J].黑龙江交通科技,2011,(9).