摘要:在公路工程中,常要面對各種不同的特殊路基,相應處理方法的選取應針對路基的性質特點,進行有針對性的處理。本文通過對特殊路基概念的解讀,分析其中存在的潛在風險與處理意義,結合特殊路基的不同類型,深入分析各種類型特殊路基的處理方法,為道路的施工提供理論參考。
關鍵詞:公路工程;特殊路基;處理方法
1 概念解析
1.1 特殊路基
我國經濟大發展帶動道路建設的高速發展,作為氣候地質條件多樣的國家,我國道路建設中對特殊路基質量提出了更高的要求。為了充分保證道路的安全和質量,在道路的設計中需要針對不同地基特點,采取不同處理方式。尤其是對特殊路基,應該采取更加適當的處理方式。
對特殊路基的處理常常根據土質的特點進行細分,對于每種特殊路基,采取相應方案。根據土質特點,可以細分為軟土路基、濕陷性黃土路基、過濕土路基、膨脹土路基、永久性凍土路基、鹽澤土路基、淤泥路基等,根據路基區域地形的特點可以分為沿河路基、水庫路基等,對于沙漠化、山區、丘陵等地質條件,也有相應的處理方案。
1.2 潛在風險
不同的特殊路基,存在著不同的潛在風險。例如黃土路基由于一定收縮和膨脹系數影響,當遇到不良積水,容易膨脹或收縮,使路基產生裂縫,嚴重時易導致路基崩解。東北的凍土路基應密切關注其路段的土壤、含水量及溫度的情況,避免冷凍破壞引發翻漿現象。淤泥路基極易產生一定程度的滲水,降低路面承壓能力,進而引發路基失穩沉降。
2各類型路基的處理措施
合理選用特殊路基的處理方式是整個道路工程質量的關鍵點之一。在整個道路的施工中應對特殊路基重點處理,克服各種不利因素的影響,確保整個工程質量的順利完工。
2.1 軟土路基的處理
軟土具有過大的天然含水量、天然孔隙比,以及過小的十字板剪切強度。公路工程中在軟土路段極易造成邊坡塌陷、路基沉降及固結等危害,對軟土路基的處理常見措施有墊層法、強夯法、預壓法、加樁復合法等。
墊層法指先將地基整平,根據設計要求分層鋪設墊層,鋪設完畢進行壓實作業。施工中應注意將砂墊層延伸到路基外部半米到一米處,同時在砂墊層兩側設置片石以為防護。軟土層厚度不大時,灰土墊層通常選用石灰土作為墊層材料。
換填法是將路基中的不良土壤完整挖除掉,再重新添置穩定性強、強度大的新土壤。該方法實用性強,經濟較少,能夠較好的保證后期施工成果質量。但換填處理法僅僅適用于3米內淺層土壤的換填,深層軟基如仍要采取換填的方式處理,則不夠經濟。
堆載預壓法的施工工期往往因排水固結時間長而延長,工期較緊的情況下不能采用此法。有的工程將真空預壓法和堆載預壓法結合起來,聯合使用,即滿足了較高的經濟效益,有適當縮短了工期。
加固土樁法是將水泥、石灰、粉煤灰等原料按照一定配合比混合攪拌,成為具有一定強度和水穩定性的混合柱狀體,保證了路基容易沉降的問題。
料粒樁復合法指采用振動或者水沖等方法在軟土路基中成孔,通過壓入含泥量小的散粒材料,形成較大范圍內具有較高密實度的樁體。當壓入的若散粒材料為碎石時,除了含泥量的要求外,應注意對粒徑范圍進行合理控制,確保工程質量。
2.2 濕陷性黃土路基的處理
濕陷性黃土是普通黃土在應力與水分同時作用下,產生的相應的土質結構變化。對濕陷性黃土的常見處理措施為墊層法、夯實法與擠密法、預浸水法、鋼筋混凝土預制樁或灌注樁。
夯實法處理首先應排除干凈地表水,避免出現下滲的問題。路基內可設置隔離墻,同樣是為了避免地基底層滲入水。施工中首先進行對路基的碾壓施工、填充施工,最后進行夯實施工。填充施工中的填充材料可選擇沙礫或者灰土拌料。
擠密法擠密法能夠處理十米左右的土層,是通過填如填料,擠密后提高土壤的密實度,進而消除濕陷性對路基的不利影響。擠密法常選用30cm的樁徑,樁距往往采取3倍的樁徑,選用灰土或者素土作為填料。
2.3 過濕土路基的處理
過濕土路基的常見處理方式有無機結合料處理與土工格柵和碎石墊層處理兩種措施,其中土工格柵和碎石墊層處理工藝簡單造價低廉,較為經濟有效,具有較高的推廣價值。
無機結合料處理是將生石灰用作拌料,以此來大幅減少路基的含水量。生石灰用作拌料,無機結合料的配合比應控制在一定范圍內,保證路基的強度和穩定性。
土工格柵和碎石墊層都是在公路工程中軟弱路基的處理中廣泛應用,此措施能夠大幅提高路基強度,有效避免路基過度下沉。施工應首先將路基整平,在鋪設完成土工格柵后一定時間內填充碎石土料,接著是由兩側向中間逐漸碾壓。在施工中應注意確保壓實度和鋪設厚度。
2.4 膨脹土路基的處理
膨脹土路基處理前也應注意排凈積水,做好骨架護坡、片石護坡、植被防護、擋土墻等防護措施后,進行邊坡的開挖。施工前應根據填方試驗段的施工,選擇適當的壓實方法及最佳壓實度。
施工中可選用參入一定配合比的石灰、水泥等材料,碾壓處理也同樣應從兩邊到中間,采取經濟合理的措施著力提高路基的穩定性。
2.5 永久性凍土路基的處理
永久性凍土的處理的常見方向為降低路基基底溫度,同時提高路基的冷儲量。對于永久性凍土路基的處理常用措施為熱棒技術、通風路基、碎石護坡??販靥幚矸纯刂坪脺囟?,避免溫差的變化對特殊路基的巨大影響,可以在施工中鋪設導氣管,將路基內外部的粗砂相連接,使路基內外溫度一致。按照“結水遷移”理論,當溫度下降時路基內部的水量向粗砂移動。這樣可以有效避免溫度過低對整體路基的影響,防止翻漿等不良情況。
2.6 鹽澤土路基的處理
鹽澤土由于其中具有較高比例的鹽含量,具有較好的親水性,也因此易受水的影響。因此鹽澤土路段施工時間最好選取在旱季。施工前應先將具有較高鹽度的土清理掉,再依據工程要求進行一定厚度內的分層填筑,最后進行夯實處理。
2.7 淤泥路基的處理
淤泥路基成分主要是淤泥、軟質粘土等,具有較高的含水量。淤泥路基的處理應注意對其排水和滲水能力的處理,避免土層中水的含量超標,從而提高土壤強度,增強土壤受壓能力。處理該段路基時同時要注意防止因路面匯水而引發的交通等問題。淤泥路基于過濕土路基有一定程度的相似性,因此施工中可以進行一定程度上的借鑒。
結語
隨著我國社會經濟的快速發展,國內對于交通的質量要求也越來越高。對特殊路基的處理是道路建設人員需重點考慮的內容。對特殊路基的處理應首先深刻了解其危害性,了解相應路基的特殊之處,結合實際問題,對比綜合效益,在多樣化的處理方式中分析尋求最優解決措施,有效提高道路的穩定性,增強道路交通的安全性。
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作者簡介:
郭毅甲,男,1984.11,長安大學公路橋梁專業畢業,現于西北綜合勘察設計研究院工作。
寧宇平,男,1985.05,內蒙古農業大學森林工程道路橋梁方向專業畢業,現于西北綜合勘察設計研究院工作。