湿陷性黄土对路基的病害及施工质量控制分析论文_黄晓东

湿陷性黄土对路基的病害及施工质量控制分析论文_黄晓东

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摘要:在构筑路基上,湿陷性黄土拥有很强的潜在的危害性,为了能够保证路基的结构安全,确保其能够良好的应用,我们必须要加强对于路基病害的排查和治理工作。做到定期进行病害状况和变形情况的监测,做好防患措施,从而减少湿陷性黄土对于路基产生的病害。

关键词:湿陷性黄土;路基;病害;施工质量;控制

1湿陷性黄土的特性

湿陷性黄土是指在土壤自身重力以及外部压力的共同作用下,由于水渗入土壤内部,导致土壤结构发生改变,并且出现明显下沉的土壤。湿陷性黄土产生的原因主要有内部因素和外部因素两种,其中内部因素指的是土壤结构,具体表现为湿陷性黄土内部土质比较疏松,并且土壤之间有许多的缝隙;其次外部因素指的是水以及路基承受的外部压力。湿陷性黄土一般呈黄色或黄褐色,以粉土颗粒为主要粒度成分,占60%以上,含有大量的硫酸盐和碳酸盐等可溶盐类,经常发生湿陷的两个因素一般是垂直孔性、松散多孔结构和雨水及减低或消失的土颗粒间的加固凝聚力等。在自重压力与附加压力的双重作用下,受雨水或地下水浸湿后结构迅速破坏,强度也随之降低而发生显著下沉现象,称之为湿陷。具有湿陷性的黄土称为湿陷性黄土。

2湿陷性黄土对路基病害的分析

湿陷性黄土形成的主要原因是由于土壤的土质较为松散,致使土壤在干旱少雨的季节里水分大量的蒸发,且水分的蒸发量要远高于这一季节中的降水量,土壤在土层压力的作用下加之受到水分的浸湿将会导致黄土产生湿陷。同时黄土中的黏粒、胶状物以及土壤颗粒等都会对黄土的性质产生较为严重的影响。同时土壤中的盐类含量也是影响黄土湿陷性的一个重要的因素。黄土的湿陷性与黄土中的易溶盐的含量成正比,当黄土中的易溶盐含量比例较高时将导致黄土发生沉陷的概率大增。而当黄土中的易溶盐比例较低时则会滞后黄土的湿陷。在湿陷性黄土区域施工时,受湿陷性黄土特性的影响会对公路的路基施工产生以下几方面的危害:(1)公路路基沉降湿陷性黄土受到外力及自身作用力的影响使得黄土会产生不同程度的沉降,受沉降因素的影响公路路基在施工的过程中会产生横向、纵向沉降以及边坡坍塌等的问题。(2)路基陷穴湿陷性黄土是一种土质较为松散且主要由粉土颗粒所组成的特殊土壤结构,由于湿陷性黄土的这一特性使得其受到侵蚀的概率极大,加之易溶盐类物质的存在是得其在水的浸润下会使得黄土土壤的结构造成一定程度的破坏,从而使得湿陷性黄土的结构遭到破坏,从而导致陷穴的产生。(3)高填路基遭到破坏高填路基主要用于冲沟等区域的公路路基的施工。而这一区域中受湿陷性黄土土壤结构的影响土壤结构强度的下降将容易导致路基滑坡问题的产生,破坏高填路基的结构。

3湿陷性黄土路基病害防治措施及施工质量控制

3.1 做好排水和防水措施

在公路工程的建设中还需要采取相应的防水措施,避免公路两侧发生积水或积水下渗。因此,要对路基的坡脚外25 米左右这一范围内的地表仔细进行平整,用填土以及夯实方式对洼地和裂缝进行处理,防止发生积水。防水和排水的措施主要分为地面和地下两部分:(1)地面的排水措施。路基要加强排水设施的建设。对地表上进行处理时,应根据分散、拦截、远接远送以及防渗防冲的原则采取相应的措施。在施工中应按照设计要求,尽快完成综合性排水设施的建设,迅速将水从路基处引离。在填挖的交界处所引出的边沟应尽可能的远离路基的坡脚。在施工的过程中经常会出现刚刚完成黄土边沟的作业,降雨便造成了边沟的淤塞,从而导致边坡和坡脚出现水毁灾害。因此,要及时完成边沟的砌筑,并对其出口进行加固,最好将水引入桥下或者涵洞。(2)地下的排水设施。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆地下的排水设施要按照设计的要求进行加固,同时还要做好防渗的措施。应在基底的位置设置相关的支撑渗沟或者引水渗沟,渗沟的数量要能满足设计要求。同时还要在路堤的上有设置相应的截水渗沟。可以利用天然沙砾对路堤基底的渗水进行排除,避免路基发生病害。

3.2重锤夯实法在湿陷性黄土区域施工中的应用

重锤夯实法通过依靠重锤的重量来对公路路基区域进行多次的重压夯实,用以增大土壤的干密实度,消除湿陷性黄土区域的湿陷性,从而使得湿陷性黄土的承载力得到有效的提升,减少湿陷性黄土的沉降对于公路路基施工所造成的影响。重锤夯实法在湿陷性黄土区域施工中仅能用于土壤饱和度在 60% 以下的湿陷性黄土区域。在湿陷性黄土地质结构进行公路路基施工时需要注意做好土质结构的勘测,确保湿陷性黄土区域公路路基的施工质量。强 夯 法 多 采 用 的 是 底 面 直 径 在 2.5m±0.3m 重 量 在10t~20t 的重锤,利用重锤从高处落下所产生的冲击力来改变土壤的结构,降低土壤的压缩性,从而使得湿陷性黄土的湿陷性得到消除。此外,通过将强夯法应用于湿陷性黄土中时还能够使得土壤的结构更加均匀,避免后期产生不均匀沉降。强夯法对于土壤的作用能够深达地层以下 5m 以上,能够良好地消除深层黄土的湿陷性缺陷。甘肃地区的湿陷性黄土由于水分的缺乏长期处于不饱和的状态,土壤中所含有的自由水极少,因此使用强夯法作用于土壤时有效地避免了孔隙水压力消散和排水固结的问题,从而使得强夯法作用于湿陷性黄土的施工时能够取得更好的效果。在夯实公路路基时可以在一个夯位上连续多次夯击直至湿陷性黄土达到所需要的土壤强度,在一个夯位完成后在继续转移到下一个夯位上继续进行夯实作业,提高了湿陷性黄土公路路基的作业效率。

3.3桩基础法

在一定长度的桩穿越湿陷性黄土层内,可以将上部内的荷载通木桩传输到非湿陷性土层中,确保地基能够均匀浸湿,在浸湿的过程中,能够有效避免湿陷危害现象的出现,这就是桩基础法。适用范围:应用地基处理措施难以满足设计要求的物体;不均匀沉降要求严格的物体;严格限制倾斜度的高结构物;承载主要荷载与各种力的物体。

3.4预浸水法

根据黄土在受到水浸湿之后,会出现湿陷(属于自重湿陷)的情况。在施工前,开展基坑深挖工作,会出现大面积的积水,会增加土地的湿陷速度。在此基础上,能够实现黄土层(自重湿陷性)、深层土层(外荷湿陷性)的有效处理,这就是预浸水法。适用范围:适用于处理地基湿陷等级为 III 级或 IV 级的自重湿陷性黄土场地,可消除地表之下 6m 以内自重湿陷性黄土层的全部自重湿陷性。

3.5挤密法

挤密法是利用形成桩孔时的侧向挤压作用挤压桩间土,然后用素土或灰土将桩孔分层夯填密实。适用于地下水位以上,饱和度≤65%的湿陷性黄土;可处理湿陷性黄土的厚度为 5~15m。处理后的地基承载力一般提高 50~100%。

结束语

总而言之,在湿陷性黄土路基上进行公路建设,存在着很大的安全隐患,所以必须在施工之前对湿陷性黄土进行处理,避免出现因路基湿陷而引发的各种病害。以上内容就主要从湿陷性黄土对路基的病害进行了分析,总结了湿陷性黄土路基病害防治措施及施工质量控制。希望对湿陷性黄土对路基的病害及施工质量控制有所帮助。

参考文献

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论文作者:黄晓东

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第16期

论文发表时间:2018/11/9

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