西熱阿衣·伊力馬洪
(博樂公路管理分局)
淺談公路工程不良路基的防治措施
西熱阿衣·伊力馬洪
(博樂公路管理分局)
工程實踐和調查顯示,公路建設過程中經(jīng)常會遇到不良路基,像黃土路基、軟土路基等,如果不加以處理,會出現(xiàn)公路路基沉降、滑移等現(xiàn)象,給公路行車帶來隱患,為了保持公路的暢通,保證行車安全,必須重視不良路基的處理問題。下面重點對濕陷性黃土路基、軟土路基進行論述分析,并對此提出可行性的防治措施。
公路工程;不良路基;防治
黃土為第四紀的沉積物,尤其容易受水的侵害,是一種特殊的黏性土。
濕陷性黃土主要分布在中西部地區(qū),作為路堤填筑材料,受水浸濕后,本身結構會被迅速破壞,應有強度減小,濕陷性黃土路基路面常會發(fā)生變形、凹陷、開裂,道路邊坡發(fā)生崩塌、剝落等現(xiàn)象。
(1)材料方面的防治
①換填砂礫或灰土。砂礫或灰土因為有穩(wěn)定性,壓實后沉降量小,所以對于處理不良路基有十分明顯的效果,砂礫或灰土用作填料可以起到過渡作用,使?jié)裣菪渣S土路基沉陷呈現(xiàn)連續(xù)性,從而避免橋頭跳車現(xiàn)象的發(fā)生。
②選擇高強度塑料土工格柵。高強度塑料土工格柵是一種新型土工材料,其強度高、穩(wěn)定性好、耐腐蝕、適應溫度范圍廣、老化性能優(yōu)異,將其用在路基填筑過程中,可以防止不均勻沉降現(xiàn)象,在沉陷過程中起到了連續(xù)過渡的作用。
(2)施工方面的防治
①強夯施工。強夯能對地基土產(chǎn)生強大的沖擊,具體操作方法是用起重機械將8~40 t夯錘起吊到6~25 m高度后自由落下,其一般的能量為500~800 kJ,通過給地基以強大的夯擊力,迫使土體孔隙壓縮,孔隙水和氣體逸出,內部土粒重新排列、固結,從而提高地基承載力。強夯法在剛開始只是用與對砂土和碎石地基加固,目前,這種方法的適用范圍較廣,并且取得了很好的效果。
②沖擊壓實。沖壓遍數(shù)以30遍左右為宜,其有效影響深度一般不超過80 cm。
軟土是以黏粒為主并伴有微生物作用的近代沉積物,是強度低、壓縮性高的軟弱土層,我們常把淤泥、淤泥質土、軟黏性土總稱為軟土。軟土的特性主要表現(xiàn)為天然含水率高,最多可達到72%,孔隙比大,在1.0~1.9之間,有機質含量最大可到17% ~25%,飽和度一般大于95%,液限一般為35% ~60%,塑性指數(shù)為13~30,壓縮性高、承載能力低下。
軟土大多分布在江河湖海等處,但丘陵低洼和山區(qū)谷地存在。軟土路基若不加處理,往往會發(fā)生路基沉陷、邊坡坍塌等現(xiàn)象。路基的沉陷有兩種情況,一是路基本身的沉縮;二是由于路基下部天然地面承載能力不足,在路基自重的作用下起沉陷,無論哪一種,都將造成公路的破壞,影響交通。邊坡的坍塌也有兩種情況,由于少量土體沿土質邊坡向下移動形成的溜方,和部分土體在重力作用下沿路堤的某一滑動面滑動而引起的滑坡,路基邊坡的滑塌是最常見的病害之一。
(1)材料方面的防治
①軟土替換填充。此處方法是挖除公路路堤下軟土層,將強度較高的黏性土填充進去,進行分層置換,然后壓實至要求的密實度為止,以確保填土穩(wěn)定和減少沉降量。
②鋪筑砂墊層。鋪筑砂墊層是軟土地基常用的淺層處治方法之一,可在地基上敷墊0.5~1.2 m左右厚的砂墊層,砂墊層又形成填土的底層排水,降低填土內的水位,使地基強度提高,路堤的不均勻沉降現(xiàn)象隨之減少。
③拋石擠淤。這種方法主要針對湖塘、河流或積水洼地,這些地方常年積水且不易抽干,可采用拋石擠淤法,拋填石頭不宜小于30 cm,自高向低展開拋填,使淤泥向兩邊擠出,石頭拋出水面后應用小石塊填塞墊平,最后再以重型壓路機碾壓。
④滲入固化劑。固化劑的材料通常是生石灰、熟石灰、粉煤灰和水泥。石灰類添加材料通過拌和,滲入表層軟土內發(fā)生物理化學反應,不但可以降低含水量、產(chǎn)生團粒效果,改善地基的壓縮性能和強度特性,而且隨著時間的推移也能使粘土成分發(fā)生質變,促進土體穩(wěn)定。
(2)施工方面的防治
①反壓法。反壓法不需要特殊材料,施工簡單,反壓法的基本原理是對地基的應力狀態(tài)和變形條件采用反壓土體重量進行改變,它可以壓制因加荷的不均勻而出現(xiàn)的塑性擠出和地面隆起現(xiàn)象,還可以使軟土地基得到部分固結,從而使得反壓平臺下面地基的強度得以提高,尤其是對排水條件比較好的薄層軟土,其具有更顯著的效果。
②加載預壓法。原理是在建造建筑物之前,天然地基在預壓荷載的作用下產(chǎn)生變形,地基土強度提高,卸去預壓荷載后再造建筑物,使土體中的孔隙水排出,逐漸加固,地基發(fā)生沉降,同時強度逐步提高。當天然地基土滲透性較小時,在地基中設置豎向排水通道,以加速土體固結,常用形式有普通砂井、袋裝砂井、塑料排水板等。
公路建設中,濕陷性黃土路基和軟土路基一直是技術難題,這些不良路基可能會對路基邊坡及路面造成不同程度的損壞,嚴重影響行車安全,所以在公路建設過程中,必須針對路基病害產(chǎn)生的原因,及時采取有效的防治措施。以上觀點提供參考,施工過程中,要根據(jù)施工地點的實際條件,綜合考慮人力物力設備裝置等,確定最合理的處理方案。
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U416.1
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1008-3383(2012)06-0024-01
2012-01-16
西熱阿衣·伊力馬洪(1975-),新疆人,研究方向:公路工程。