摘要:隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展,公路在經(jīng)濟發(fā)展中發(fā)揮著越來越重要的作用。為適應(yīng)社會經(jīng)濟的發(fā)展需要,我國的公路建設(shè)也在如火如荼的進行。路基施工作為公路施工中的重要環(huán)節(jié),直接影響到后續(xù)路基施工和公路質(zhì)量。本文根據(jù)濕陷性黃土路基的施工特點,分析了公路路基施工中濕陷性黃土路基的施工方法、處理對策和施工注意事項。
關(guān)鍵詞:濕陷性黃土;路基;施工
公路施工中的地質(zhì)環(huán)境一般比較復(fù)雜,特別是遇到濕陷性黃土?xí)r對路基施工的技術(shù)要求更高。濕陷性黃土的粉土含量很高,天然孔隙也比較大[1]。在干燥的情況下濕陷性黃土的強度很高,壓縮性比較低。在自重或者壓力過大的情況下,濕陷性黃土被水浸濕后結(jié)構(gòu)會遭到很大破壞,出現(xiàn)嚴重的下陷。黃土路基遇水后容易發(fā)生塌陷,直接影響到公路的整體功能,甚至引發(fā)嚴重的事故。因此在進行路基施工時應(yīng)該運用有效的技術(shù)方式,避免黃土路基發(fā)生下陷,以有效保障公路安全。
一、概述
我國濕陷性黃土的成分主要為石英和中等親水性伊利石等,還含有比較多的固態(tài)或半固態(tài)水溶鹽。濕陷性黃土的顆粒以粉土顆粒為主,約占總重的60%左右,其中0.05-0.1mm的粗粉土顆粒最多,大于0.25mm的中砂顆粒較少。研究表明,粗粉土顆粒和砂礫是黃土的基本骨架,但濕陷性黃土的中砂粒較少,大部分砂礫不能直接接觸,無法起到骨架的作用。土體結(jié)構(gòu)中所含的礦物質(zhì)和不定型鹽等大多聚集在較大顆粒的接觸點上,起到膠結(jié)或半膠結(jié)的作用。自然狀態(tài)下黃土中的骨架砂礫和粗粉粒在膠結(jié)物的凝聚作用下,牢固的黏成一體,具有很高的強度。但遇水后各種膠結(jié)物質(zhì)會被軟化,黃土的強度會突然下降進而產(chǎn)生濕陷。
在以往的公路路基施工中,濕陷性黃土路基施工管理只停留在施工現(xiàn)場的質(zhì)量管理上,對其他方面的研究很少,濕陷性黃土的路基施工管理中存在很多漏洞。在自重或者壓力過大的情況下,濕陷性黃土被水浸濕后結(jié)構(gòu)會遭到很大破壞,出現(xiàn)嚴重的下陷。黃土路基遇水后容易發(fā)生塌陷,影響公路的整體功能,甚至引發(fā)嚴重的事故,因此濕陷性黃土中對路基施工的技術(shù)要求非常高。
二、公路路基施工中濕陷性黃土的施工處理方法
在處理濕陷性黃土路基之前應(yīng)該仔細觀察路基周圍的地質(zhì)條件,根據(jù)當?shù)貧夂?、地質(zhì)和水文特點制定排水方案,保證地基開挖的形式和設(shè)計的要求一致。運用人工處理的方式處理基坑表面土,保證基坑表面無雜物、無污染物。
施工處理方法有:(1)對濕陷性黃土地基進行灰土擠密樁處理。樁頂用0.5米厚的灰土層加固,使用重錘夯實壓樁。(2)可以適當利用生石灰處理濕陷性黃土。生石灰的吸水性較強,可以減少黃土的含水量并保持水穩(wěn)定,達到干濕土合理混合的作用。(3)運用翻曬的方法減少黃土路基的含水量。這種方法適宜在夏季雨水較少的時候使用,對翻曬效果的要求很高。(4)適當增加黃體路基中鋼筋的數(shù)量。在填筑路基時會有路基回彈模量增速太慢的問題,此時如果增加填筑厚度成本會相應(yīng)增高,采用增加鋼筋換填的方式效果更好,并且安全可靠。(5)用硅酸鈉溶液等通過有孔的注射器壓入黃土路基中,讓其和土中的水溶鹽進行化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生硅膠以膠結(jié)土層。
三、公路路基施工中濕陷性黃土的施工處理對策
(一)土場的選擇
公路施工中周圍土場的地下水位較高,土中所含的水分也比較多。施工中應(yīng)該注意在路基周圍挖坑將土場中的水排掉,再使用推土機將圖層推倒一邊翻曬,然后在把這些土用于路基填筑中。土場的排水通道一定要認真修整,保證下雨天排水通道不被堵塞。
(二)路基的填筑方法
填筑路基的松鋪土層厚度不超過0.3米[2]。每一層都要進行翻曬并粉碎,保持填土的含水量分布均勻且顆粒標準,以便于后續(xù)的整平和碾壓,并注意土層碾壓的壓實度應(yīng)該符合規(guī)定。路段驗收后需要在適當?shù)臅r段填筑土層,避免遭受淋雨或暴曬。
(三)處理濕土含水量
將濕陷性黃土進行翻曬和粉碎后,只有其含水量分布均勻后才能進行路基填筑。濕陷性黃土含水量較多,遇到下雨天含水量更高。施工過程中,如何保持含水量的最佳值是路基施工的重大挑戰(zhàn)。例如,夏天濕陷性黃土的外部土層會變硬,但其內(nèi)部土層的含水量還比較高,這時可以對其進行翻曬,粉碎濕潤的里層,保持含水量分布均勻。
(四)防雨處理措施
在我國南方等一些多雨城市的路基施工中,常常會遭遇連續(xù)陰雨天氣,這時就需要運用搶壓的方式進行處理。施工前做好基坑的排水措施,保障基坑排水設(shè)施的數(shù)量和功能,如有需要應(yīng)該適當增加排水力度。在施工設(shè)計中預(yù)留部分排水設(shè)施,預(yù)防下雨天雨水對路基的滲透導(dǎo)致路基的破壞。對已經(jīng)施工完成的基坑采取必要的防御措施,減少雨水對基坑的破壞[3]。在下雨之前對摻入石灰且沒有整平的路段進行碾壓,并及時用防雨布覆蓋在路面上。積水嚴重的路面應(yīng)該挖掉濕土并用石灰換填,然后進行整平和碾壓,保證路基的密實度。
四、公路路基施工中濕陷性黃土的施工注意事項
(一)施工處理的注意事項
濕陷性黃土施工處理前,應(yīng)該注重分析施工工序是否連續(xù)。及時關(guān)注突擊工作和搶時間時的天氣變化情況,施工中盡量避免淋雨。施工過程中可以用推土機將濕陷性黃土推成單坡面形狀,方便雨水向路基外排出,避免雨水滲透到濕陷性黃土中。
(二)石灰處理的注意事項
濕陷性黃土使用的石灰應(yīng)該經(jīng)過充分熟化后使用,使用過程中防止淋雨或受潮。放置的時間不宜過久,否則會影響使用后的強度,達不到施工材料的技術(shù)要求。石灰的消解處理過程有很嚴格的要求,如果消解不充分遇到大雨石灰繼續(xù)消解,會引起路基周邊出現(xiàn)松鼓包現(xiàn)象,影響路基的平整度和路基的強度,
(三)施工季節(jié)的選擇問題
濕陷性黃土的路基施工盡量安排在夏季或干旱季節(jié),雨季施工需要設(shè)置好路面排水設(shè)施,雨水較多的時段應(yīng)加大排水力度,避免雨水從坡面滲入路基中。
結(jié)語:濕陷性黃土路基施工的技術(shù)和質(zhì)量的要求很高、專業(yè)強度大且施工質(zhì)量的負面影響也很大。因此,施工過程中應(yīng)該對濕陷性黃土路基施工進程進行全面的管理,綜合細致地考慮施工各方面的因素,尋找最優(yōu)的施工質(zhì)量和技術(shù)管理對策,以此有效保障公路施工質(zhì)量和公路安全。
參考文獻:
[1]陳永志.灰土擠密樁在公路路基基底處理中的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息,2010(22).
[2]吳二亮.淺談公路路基工程質(zhì)量控制的關(guān)鍵因素[J].科技情報開發(fā)與經(jīng)濟,2011(31).
[3]王曉東.公路路基施工中使用過濕土對路基質(zhì)量的影響及防治措施[J].黑龍江科技信息,2010(14).
作者簡介:
聶鵬濤 男 漢族 陜西西安人 1982年生 助理工程師 主要從事鐵路公路建設(shè)施工。