浅析水对土壤路基的影响及其防治措施
2021-06-19郝杰平
郝杰平
桂林基础设施建设有限公司 广西 桂林 541000
引言
路面荷载归根到底都将传到土壤基层上,水对路面的影响,主要体现在水对土壤基层的影响上。一旦土壤基层受到影响,路面结构层将受到相应的破坏。
这篇论文主要讨论的是:水是如何影响土壤路层的,采用什么样的方法来防止或消除。
1 水和土壤的性质
水的性质:常温下,纯净的水是没有颜色、没有气味、没有味道的液体、酸碱度呈中性pH=7;水的凝固点是0℃,沸点是100℃,4℃时密度最大,为1克/立方厘米,水结冰时体积膨胀,除此之外,水还具有渗透性和溶解性,水能渗透到其他物质的分子间隙内,其渗透能力的大小与其他物质的分子间隙大小等因素有关,水还是一种非常好的溶剂,能够溶解有关的溶质。
土的性质:土是由固体(土颗粒)、液体(水)、气体(空气)三部分组成。我们一般用土颗粒比重(Gs)、含水比(W)、湿密度(Rt )、孔隙比(e)、孔隙率(η)、饱和度(Sr)、液限(LL)、塑限(PL)、塑性指数(PI)等来衡量土的基本性质。液限是表示液性与塑性界限时的含水比,含水较此界限再增加,土就呈现为液体状态;塑限是塑性与半固体状态分界时的含水比,土的含水比在此值以下时,土就呈现为半固体状态;液限与塑限两者之差叫作塑性指数即LLPL=PI。
此处,土还具有剪切强度、固结特性、压实特性等。土的压实特性与土的含水比关系最大,只有在最佳含水比时,才能获得最大的压实度,从而使土壤的空隙比减少到最小值,所以压实的土壤能有效地防止水分进入土壤的空隙和孔隙中。
水对土壤路基的影响机理:水对土壤路基的影响,主要是路基土壤的压实度不够,或土壤路基中存在着有机质,不能压实,水分进入土壤的空隙中和孔隙中,从而逐步使土壤的液性增加,在达到液限后,完全失出土壤的剪切强度,和抗压强度,从而导致上层路面结构的破坏。
基于上述原理,我们在处理水对土壤路基的影响时,就必须采取相应的措施,使用优质土壤,提高土壤的压实度;及时排水,以防水分长期浸泡土壤,使其液性增加[1]。
2 防止水分对土壤路基影响的措施
2.1 防止天然雨水对路基的影响
天然雨水对路基土壤的影响,主要是指在春夏季降水对路基的影响。这时大量降雨如果不能及时疏通排出,而长期浸泡路基,就会使土壤路基变软,液性增加。特别是在还未进行路面结构施工的土壤基层,更应注重土壤最上层的覆盖防水,在下雨后的湿润状态下,要杜绝各种轻重型车辆及人的行走,否则不仅影响路基,还会造成泥洼水坑等现象,结果整个土壤路基可能要重新探除,再回填。
在春夏季道路施工过程中,常用的保护土壤路基的方法是在路床两边挖修排水沟及时排出雨水,在遇到低洼地带的大量积水时,应及时抽水排出(下图1:某道路工程在春夏季,两边开设的d×h=500×400排水沟)。
图1
2.2 防止地下水对土壤路基的影响
由于地下水是一种固定水位的长期性水源,对它的防治主要是保证使用最佳含水量的土壤和压实度,防止水分进入土壤的空隙和孔隙中,局部难于施工的地方可用干铺片石,使土壤路基高出地下水位(如图2)。干铺片石起到隔离地下水位的作用。
图2
2.3 防止污水、生活用水对土壤路基的影响
这里所说的污水,生活用水是指城区或郊区道路边不能及时排出的各种废水及各种管道的渗漏水,这些废水由于不能及时排出而长期浸泡土壤基层,逐步使土壤路基受到影响,最后导致道路结构层的破坏。
在处理这些废水时,主要是通过增设排水管道或开挖排水沟(明沟或暗沟)及时将污水排出,然后对受影响的土壤路基进行清除,最后使用最佳含水量的土壤回填、层层压实后再路面结构层的施工。
3 结束语
水对土壤路基的影响,无处不在、无孔不入、全面认识水和土壤的性质,深入了解水对土壤路基的破坏机理,正确使用防止水对土壤路基破坏的措施,在道路修建过程中是大为有益的。