(云南省交通规划设计研究院,云南,昆明,650000)
【摘 要】随着我国经济的迅速发展,市政建设也在不断扩大,特别是在公路方面。由于人们的生活水平逐渐提高,对道路的质量要求也不再局限在以往的范围,更加注重道路的安全。文章主要针对路基施工中的膨胀土的地基处理进行了相关研究,分析了膨胀土地基处理技术的相关加固防护措施,为类似工程提供借鉴,以供参考。
【关键词】路基;施工;膨胀土;地基处理
近年来,我国的公路质量问题已经成为当今热点讨论话题。据调查结果显示,我国很多地区都存在着大量膨胀土。在路基施工过程中,经常遇到膨胀土,必须经过处理才能作为路基填料,保证路基的稳固。随着我国的经济水平和科技水平的不断上升,虽然在路基处理方面取得了一些成就,但是在膨胀土地基处理的施工技术和防护措施上仍存在不足之处,有很多问题都没有得到根治。因此,本文主要对膨胀土的地基处理技术进行深入探讨,并提出相关建议。
一、关于膨胀土的相关内容
1.1 膨胀土的定义
所谓膨胀土,就是一种在自然形成过程中出现裂缝并具有明显胀缩特性的土体,其主要成分是强亲水性矿物,即蒙脱石和伊利石两种物质的综合体。
1.2 膨胀土的特点
根据《公路路基设计规范》中的具体指标,膨胀土可以分为三个等级,包括强膨胀土、中膨胀土和弱膨胀土。膨胀土的特点较多,主要体现在六个方面,即胀缩性、崩解性、多裂隙性、超固结性、风化特性以及强度衰减性。
1.3 膨胀土的危害
膨胀土的危害主要有以下几个方面:①路基施工过程中遇到膨胀土地区,容易导致路面产生裂缝、隆起或坍陷等状况;②由于膨胀土的黏聚性,会导致土块坚硬;③膨胀土在湿胀干缩的作用下,导致路基的表面不平整和路基的整体形态不稳定;
二、膨胀土路基施工的基本要求
路基施工中的膨胀土地基处理应具备相应的基本要求,包括膨胀土地区路堤填筑、主干路路堤原地面处理、膨胀土地区路堑开挖和膨胀土地区路基碾压施工四个方面的内容。
2.1 膨胀土地区路堤填筑
在进行路堤填筑时,需要满足四个基本要求:①要选择稳定性较好的膨胀土作为填料,进过加工处理后才能使用;②当采用中膨胀土作为主干路的填筑原料时,需要进行掺灰改性处理,并且要求处理后的膨胀土的胀缩总率小于0.7;③将膨胀土进行石灰处理,可有效增加路堤的稳定性,石灰剂量需要根据试验结果确定最后标准,参考强度参数,将胀缩总率控制在0;④在运用中膨胀土填筑路堤时,不能用在边坡和路堤顶面两个部分,且不能使用膨胀土进行回填。
2.2 主干路路堤原地面处理
在进行主干路路堤原地面处理过程中,需要达到两个基本要求:①当回填高度没有达到1m时,就必须将表面膨胀土挖去30cm到50cm,然后用非非膨胀土进行回填压实;②当地表的土壤大部分是潮湿土时,必须先将表层的湿软土层挖去,然后运用碎石、砂砾等进行回填,最后压实。
2.3 膨胀土地区路堑开挖
在膨胀土地区进行路堑开挖时,要满足两个基本要求,即①保证挖方边坡时不能挖到设计线,需要沿边坡预留30~50cm的土层,完成路堑开挖后,再去掉边坡预留土壤,最后利用浆砌护坡并封闭;②对于主干路的路床开挖要求,需要超过30~50cm,完成开挖后,必须迅速使用粒料或者非膨胀土进行分层回填或用改性土回填,最后将回填土压实。
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2.4 膨胀土地区路基碾压施工
膨胀土地区的路基进行碾压施工时,需要满足三个基本要求:①按照膨胀土自由膨胀率的标准要求,选择合适的碾压工具和方法;②由于开挖和回填的交界处都有不同的含水量,土壤的密度也不同,因此在压实过程中要保持均匀,以免发生路基沉陷;③由于膨胀土与普通土壤不同,其路堤压实后的密实程度要高,在压实度检验点数上应该增加1倍,保证膨胀土地区路基的密实度。
三、膨胀土路基施工的技术要点
3.1 路基填料
通常情况下,膨胀土都不被选作路基填料,主要是考虑到膨胀土的特殊性质。要想膨胀土达到路基填料的标准要求,就需要采用外仓路堤的方案。首先选择膨胀性较弱的土,然后采取内填膨胀土,外仓填筑非膨胀土或者处理后的膨胀土。如果在不得已的情况下,就必须将膨胀性较强的土作为底部填料,根据膨胀土的性质逐步分层回填,回填的厚度和力度都要保持均匀。
3.2 路基断面
关于路基断面的处理,在设计上要达到标准要求,即最大程度的减少或消除膨胀土湿胀干缩的有害影响,从而避免路面表面出现变形。相关处理技术措施主要有三点,第一,做好防水保湿的工作;第二,保持土基中水分的分布状况;第三,减少水分迁移变化。
3.3 路基排水
路基排水主要做好三个方面的工作:①做好排水设施的设计工作,建立合理的排水网系,排走多余的地面水;②加固所有地面排水沟渠,尤其是近路沟渠,必须严格按照要求进行铺砌,达到防冲、防渗的效果;③对于水位较浅的地区,可设置横向盲沟,借助盲沟的作用将地下水顺利引到排雨管道中。
3.4 土基加固
在路基施工中,对于膨胀土的加固工作一般采用土壤改良的方法。例如用石灰、水泥或无机结合料等改良膨胀土的土壤性质,加固路基,保证公路质量。其中,石灰的剂量要保证在4~6%。土壤厚度和道路膨胀程度都要结合实际情况考虑。
四、膨胀土路基的常用处理方法
4.1 换土法
所谓换土法,就是在路基施工过程中,直接将膨胀土换成非膨胀土。其中,换土深度和换土数量必须根据路基的实际情况和外界的影响因素来确定。一般情况下,换土在1~2m,强膨胀土需要达到2m,中、弱膨胀土需要达到1—1.5m。最后结果主要依据实地考察后决定。
4.2 湿度控制法
湿度控制法主要包括两个方面的内容,即预湿和含水量。对膨胀土路基采取温度控制法,主要是为了避免膨胀土因为含水量而发生变形,导致路基坍塌或沉陷。该方法是利用土工布或黏土将膨胀土路基进行包封,通过隔绝膨胀土与外界大气,从而有效减少膨胀土内部的含水量。
4.3 化学处理法
化学处理法顾名思义就是通过化学反应改变膨胀土的土壤性质,对路基产生保护作用。该方法主要是利用石灰、水泥等材料,通过和膨胀土发生一系列的化学反应,有效降低膨胀土的膨胀程度、提高强度和水稳性的。目前采用比较广泛的是通过掺加石灰对膨胀土进行处理。
结束语
综上所述,路基施工中的膨胀土地基处理需要结合多方面的因素,并结合工程实际,采取科学合理的方法解决问题。为了加强道路工程的质量,文章通过分析膨胀土的特点和路基处理技术,对膨胀土的处理进行了总结,为日后相关工程提供了经验。
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作者简介:
眭南(1984)男,工程师,本科,土木工程专业,从事工作:公路设计。
论文作者:眭南
论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年12月供稿
论文发表时间:2016/4/15
标签:路基论文; 土地论文; 路堤论文; 土路论文; 土壤论文; 填料论文; 石灰论文; 《工程建设标准化》2015年12月供稿论文;