于巖
摘 要:隨著我國經(jīng)濟水平的飛速發(fā)展,我國的交通行業(yè)得到了蓬勃的發(fā)展,而高速工程的建設(shè)也在日益增加,從而又推動了我國經(jīng)濟水平的不斷提升。顯而易見的是,為了進一步加大高速公路建設(shè)的力度,就需要制定出切實可行的方案,為確保高速公路路基的施工品質(zhì)是實現(xiàn)高速公路可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵所在。對此,本文主要從膨脹土產(chǎn)生工程病害原因、膨脹土的判別與分類、膨脹土路基的施工工藝、施工注意事項進行了分析,提出合理化建議,提供給相關(guān)人士,供以借鑒。
關(guān)鍵詞:高速公路;膨脹土;路基施工
膨脹土簡單的說是在土質(zhì)層中有著吸水膨脹、失去水分呈現(xiàn)出收縮的一種可變形粘性土,而這種土質(zhì)會在某種程度上對工程的穩(wěn)定性能帶來直接的影響,屬于一種比較難以解決的基礎(chǔ)土層之一。然而,在我國卻存在著諸多的膨脹土區(qū)域,隨著在最近幾年里高速公路建設(shè)的日益發(fā)展下,對于路基施工來說已經(jīng)不是稀奇的事情。但是在這種情況下,因為膨脹土有著較大的分布范圍,并且土地資源變得尤為緊缺,對相關(guān)單位來說是值得深思的問題。
1 膨脹土產(chǎn)生工程病害原因
因為膨脹土往往是困擾巖土工程量領(lǐng)域的工程問題。而膨脹土自身就有著遇到水分膨脹,失去水分收縮的特征使用到不同領(lǐng)域中,例如水道、公路中。在最近幾年里,巖土工程領(lǐng)域?qū)ε蛎浲翞槲⒂^結(jié)構(gòu)特質(zhì)以及工程的基本情況的研究獲得了較好的成就,并且對膨脹土所出現(xiàn)的病害因素提供了科學(xué)的解釋,并提出了合理的解決方案。
2 膨脹土的判別與分類
在膨脹土地區(qū)進行工程建設(shè)時,首先必須正確識別膨脹土與非膨脹土,并準(zhǔn)確判斷膨脹土膨脹勢的強弱和工程性質(zhì)的特點,然后才能在工程設(shè)計和施工中采取切實有效的方法進行處理,做到有的放矢。以往的工程建設(shè)經(jīng)驗(包括水利、公路、鐵路等)已經(jīng)證明:膨脹土并不可怕,可怕的是對膨脹土判斷失誤,沒有進行正確的處理而導(dǎo)致工程病害的發(fā)生。
對于膨脹土的判別與分類,近些年來國內(nèi)外都做了大量的研究工作,并總結(jié)出了許多的判別方法?,F(xiàn)階段采用比較廣泛的是現(xiàn)場定性和室內(nèi)簡易定量指標(biāo)相結(jié)合的方法,即根據(jù)工程地質(zhì)特征及土的自由膨脹率指標(biāo)來綜合判定:
就裂隙發(fā)育情況而言,經(jīng)常擁有的光滑面以及擦痕面兩種現(xiàn)象,有些裂痕里面具有灰白色的粘土,在自然的條件下表現(xiàn)出硬塑的狀態(tài);大多數(shù)在二級亦或是更高級別的丘陵、盆地等,沒有出現(xiàn)陡坎的現(xiàn)象;而地裂、挖坑槽壁容易出現(xiàn)坍塌的情況;建筑物也會隨著氣候的改變而出現(xiàn)張開亦或是閉合的情況;自由膨脹率不小于亦或是等于40%。只要具備了上述所描繪的土質(zhì)情況就可以辨別是膨脹土,當(dāng)相關(guān)人員對土質(zhì)情況做好準(zhǔn)確判斷以后,還需要對其粘土礦物、力學(xué)強度等做好詳細的分析。
3 膨脹土路基的施工工藝
從當(dāng)前道路施工手段來看,對膨脹路基的施工諸多是已經(jīng)了解到膨脹土性質(zhì)的基礎(chǔ)上,依據(jù)國內(nèi)亦或是國外的施工經(jīng)驗,并且依據(jù)具體的施工狀況加以完善以后獲得的。通常情況下,膨脹土路基的施工水平通常由以下幾方面構(gòu)成:
3.1 路基斷面
路基斷面的橫坡要最大程度大些,必要的情況設(shè)置相應(yīng)的防滲層;路肩應(yīng)當(dāng)盡可能的寬一些,這樣做的目的是為了土基里面的水分處于穩(wěn)定的狀態(tài)帶來益處,盡可能保持在2.0~2.5m的范圍內(nèi);而對于路肩橫坡來說,也應(yīng)當(dāng)最大程度大些,為排水工作提供便利;邊溝的地方要合理的加寬、加深些,并且溝底的位置應(yīng)當(dāng)離土基頂面延伸到不小于20~30cm的范圍,并且最大程度和路面結(jié)構(gòu)保持一定的距離;道路的兩邊盡可能不種植樹木,尤其是一些生產(chǎn)快、吸水能力強的樹種,比如桉樹等。
3.2 路基高度
依據(jù)膨脹土風(fēng)化作用以后最大程度發(fā)生濕脹干縮現(xiàn)象的特征,為了減少膨脹土高路堤后期會出現(xiàn)較大的沉陷量,那么膨脹土路就不用太高,通常控制在不大于3m的范圍內(nèi);倘若大于3m那么需要對沉降問題進行考慮;假如大于6m那么還需要對沉降量以及路基進行考慮。
3.3 路基排水
路基排水設(shè)施對膨脹土路基的穩(wěn)定尤為重要,所有排水設(shè)施均應(yīng)精心設(shè)計,要做好路基地面排水工程,使排水通暢,防止地表水下滲,浸潤土質(zhì)。所有地面排水溝渠,尤其是近路溝渠均應(yīng)鋪砌和加固,防止沖刷滲漏。邊溝應(yīng)比一般地區(qū)適當(dāng)加寬加深,路塹邊溝外側(cè)應(yīng)設(shè)平臺,保護坡腳免遭水浸,并防止剝落物堵塞邊溝。塹頂設(shè)截水溝,以防水流沖蝕坡面和滲人坡體,截水溝縱坡應(yīng)利于排水。對于臺階形高邊坡應(yīng)在每一級臺階內(nèi)設(shè)截水溝以截排上部坡面水,且在截水溝與坡腳之間設(shè)一定寬度的平臺以利坡腳穩(wěn)定。另外還要注意防止基底蒸發(fā)失水引起膨脹土干裂收縮。
3.4 路塹
路塹施工前,應(yīng)先進行截、排水設(shè)施的施工,將水引至路幅以外;邊坡施工中,宜采取臨時防水封閉措施保持土體原狀含水量;挖方邊坡不要一次挖到設(shè)計線,沿邊坡預(yù)留厚度30~50cm一層,待路塹挖完時,再削去邊坡預(yù)留部分,并立即進行加固和封閉處理;宜用支擋結(jié)構(gòu)對強膨脹土邊坡進行防護,支擋結(jié)構(gòu)基坑應(yīng)采取措施防止暴曬或浸水。膨脹土地區(qū)的路塹,高速公路、一級公路的路床應(yīng)超挖30~50cm,并立即用粒料或非膨脹土分層回填或用改性土回填,按規(guī)定壓實,其他各級公路可用膨脹土摻石灰處治。
4 施工注意事項
因為膨脹土自身就存在一定的特殊性,在碰到水以后就會變得膨脹,當(dāng)失去水分以后就開始收縮,這樣就會在某種程度上影響著路基的穩(wěn)定性能,并且開展施工也會變得具有困難性。為了進一步將膨脹土區(qū)域做好路基施工,并且盡可能確保其施工品質(zhì),筆者建議在開展施工的過程中需要對以下幾方面引起重視:
在膨脹土地區(qū)進行路基施工時,需要對其進行摻灰處理,并且摻灰后的土填料的漲縮總率最好為零,這樣才能最大程度的減少膨脹土特性對路基的影響。在膨脹土路基的外層,包括兩邊邊坡和路基頂部都需要采用其他適宜的土料作為封層,當(dāng)然也可以加鋪一層土工布,使其成為包心填方,這樣能夠減小膨脹土對路基負荷能力的影響。
作為路基填料的膨脹土不可含有太過水分,一般含水量不應(yīng)超過3%。并且在施工中應(yīng)當(dāng)盡量避免在雨季施工,且要做好施工現(xiàn)場的排水設(shè)施。填挖交接處2米范圍內(nèi)挖方地基表面上的土應(yīng)挖臺階,翻松并檢查其含水量與填土含水量是否接近,同時選擇適宜的壓實機具,使壓實度達到規(guī)定要求。
結(jié)束語
總而言之,相關(guān)單位在對膨脹土路基開展施工的過程中,應(yīng)當(dāng)對膨脹土的有關(guān)特征及其有關(guān)參數(shù)進行確定,從而為相關(guān)人員在設(shè)計方案時提供重要的參考意見。當(dāng)相關(guān)人員在對施工進行設(shè)計的時候,應(yīng)當(dāng)充分的考慮到不同因素避免膨脹土對路基帶來的破壞,從而確保高速公路可以順利的開展。
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