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红黏土路基压实施工技术在高速公路建设中的运用

2021-01-07李兴春

黑龙江交通科技 2021年7期
关键词:夯法黏土含水量

李兴春

(贵州省公路工程集团有限公司,贵州 贵阳 550000)

1 红黏土路基的应用及存在的问题

1.1 应用

高速公路在进行施工建设的过程中往往都需要应用大量的填充材料。由于红黏土有着较高的塑性指数、含水量以及液限,若采用红黏土作为路基进行施工往往会出现水稳定性差、压实度不足以及天然含水率高的情况发生。在红黏土路基上进行高速公路建设,需要严格控制各种岩土工程问题,充分保障高速公路的施工以及运营正常的进行。

1.2 问题

(1)路基作为高速公路的重要基础,其需要承载行车的复合,并且需要应对雨雪天气的反复,因此在强度以及刚度上有着十分明确地要求,才能够为高速公路建成后的后期使用安全和寿命做出保障。在水平方向上,红黏土路基所呈现出的特点是不均匀的,因此十分容易出现溶沟以及溶槽,容易汇集地下水,在高速公路应用的过程中还会出现不断风化的情况发生,进而导致红黏土路基出现不均匀的沉降情况。

(2)红黏土有着相对明显的难以晾晒和压实的工程特点,采用红黏土进行路基施工的过程中,由于受到自然风化的影响,红黏土湿张干缩之后就会变成土块的情况,因此十分容易出现崩解的现象。同时,再加上上层路面路基以及行车的荷载力,就会有着十分明显的软化挤出,也会造成高速公路沉降的情况发生。

(3)路堤边坡的表面如果没有进行充分的压实,就是直接导致其出现表土松散的情况发生,边坡十分不平整,在这种情况下如果遭受了雨水的冲刷就会导致路堤边皮出现严重的坍塌情况发生。高速公路通常要使用很长时间,经历数个干湿雨季,路面表层填土的逐渐风化,就会产生裂缝,一旦有水渗入路堤就会导致土质严重的膨胀,边坡就会出现严重的坍塌情况发生。

2 红黏土路基压实施工技术在高速公路建设中的应用

2.1 压实技术

在进行高速公路施工的过程中预压法又被称为排水固结法,其主要技术原理就是利用施工工程自重所产生的压力将红黏土路基中含有的水分顺着红黏土路基的空隙排出,进而起到对红黏土路基加固的作用,促使整个高速公路红黏土路基在承受压力的情况下结构密度得以提升,形成良好的承载力以及路基强度。大多数情况下这种预压法会在红黏土路基中水分含量较高的高速公路施工中得以应用,具备施工成本低、施工质量好的优势。但是应用这种预压法进行高速公路红黏土路基加固处理也存在一定的局限性,由于预压法中红黏土路基承受的压力来自工程自身,因此需要较长的施工周期进行施工,同时为了充分避免在道路施工的过程中出现沉降,相关施工单位还需要采取适当的措施对红黏土路基进行填土处理。

复合处理法同样是现阶段高速公路施工过程中对红黏土路基处理时经常用到的一种技术,在红黏土路基中打下强桩,以此将红黏土路基的受理结构彻底改变,借助强桩的支撑,促使红黏土路基的承重能力得以提升。在应用复合处理法的过程中,可以借助专业的混凝土搅拌设备进行混凝土和软土的混合搅拌,形成一种新的施工混合材料,确保红黏土路基原有的结构得以改变,增加红黏土路基的承重力。复合处理法在高速公路工程红黏土路基施工中的应用更适用于土层较厚的红黏土路基,同样具备施工效果良好以及施工成本低廉的优势。

采用强夯法进行施工主要是通过对红黏土路基进行外力冲击,充分利用夯锤自高处落下所产生的强劲冲击力,进而对红黏土路基起到压实的作用,通过这种强夯的形式能够充分保障红黏土路基的水分得到排出,减小红黏土路基之间的空隙,保障红黏土路基的密度能够得到优化处理。采用强夯法对高速公路红黏土路基进行加固处理具备施工成本低、施工操作简单以及施工质量好的优势,但是强夯法在应用的过程中必然会产生很大的噪声,因此在应用强夯法进行施工的过程中应当充分考量施工区域是否存在居民小区等设施,科学合理的应用强夯法。

2.2 含水量控制

路基填筑材料土质的含水量在某种长度上会

对其压实的厚度产生直观的影响,直接影响到施工质量。因此,在开展施工的过程中,相关施工单位应当对红黏土的含水量进行充分的控制。站在理论的角度而言,应当尽量把红黏土的含水量控制在27%为最佳,并尽量将偏差控制在2%~3%之间。在进行施工的过程中,对于含水量的监测应当分段的进行监测,参照监测结果针对红黏土的含水量进行及时地调整。对于一些红黏土而言,其可能会出现含水量不足的情况,则需要及时进行洒水处理,对于一些含水量超标的红黏土则应当进行及时的狂晒。在开展工作的工程中应当充分保障红黏土具备适当的含水量。

2.3 压实厚度控制

由于红黏土的特性所致,对于不同的压实厚度就会产生不同的压实效果,若压实厚度过大则会很快的小时压实作用,难以充分保障对土层进行充分的压实。相反,若压实度相对较小,受限于红黏土自身的作用力必然会出现反弹的情况。因此,在开展实际施工的过程中,应当在施工现场针对压实厚度进行实验,最终确定科学的压实厚度。

2.4 碾压次数控制

相同于压实厚度一样的道理,若选用不同的压实次数就会导致其产生不同的压实效果。就算是压实厚度一样,但是碾压的次数不够,则会直接导致难以充分满足土层的压实需求,若碾压的次数过多,则会直接导致红黏土出现反弹的情况发生,成为我们所说的“橡皮土”。因此在,在开展施工的过程中同样应当在现场进行有效的实验,充分保障碾压次数的科学性以及合理性,确保红黏土路基的压实效果。

3 结束语

总而言之,高孔隙、高含水率是红黏土路基的基本特征,因此其自身的物理性质相对不良。在红黏土地区开展高速公路建设的过程中往往都会出现很多的施工安全风险。因此,相关施工单位应当站在施工工艺方面进行深入地研究,针对红黏土路基压实施工技术的实际应用水平进行不断地提升,充分保障各种施工隐患得到有效的控制,并同时提升当地土壤资源的利用效率,确保高速公路的施工质量以及施工成本得到控制。

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