摘要:最近几年,国内的高速公路发展越来越快,因为在高速上行车要求速度都比普通的高很多,路基质量的好坏直接影响着高速是否能够正常运行。针对膨胀土质区域的高速公路来说,因为土质具备湿胀干缩的性质,很难保证路基不变形,文章中着重讲诉了如何判断膨胀土种类,和在膨胀土修筑路基的施工技术。
关键词:膨胀土;路基;施工工艺
膨胀土是在漫长的地质年代中形成的一种吸水膨胀、失水收缩的高塑性黏性土,对工程危害极大。膨胀土分布十分广泛,在世界各地的许多国家都有。近年来,随着我国基础设施建设的迅猛发展,新建了大量的路,在公路的设计、施工过程中,常常会遇到膨胀土。我国现行《公路路基设计规范》规定,膨胀土一般不能作为高等级公路路基填料。然而,由于土地珍贵,土源紧张,部分地区又必须采用膨胀土填筑路基。因此,对膨胀土进行改性处理以满足我国高等级公路建设的需要,具有十分显著的经济效益和社会效益。
1 膨胀土产生工程病害原因
在岩石地界修筑工程中遇到的最大阻碍就是土质是膨胀土的地区。由于膨胀土本身具备的湿胀干缩以及膨胀土的边缘雨水浸泡强度会大大减小的特性,导致在膨胀土区域建筑的住宅以及工厂用的建筑物、铁路铁轨、水利、公路等都受其影响产生损坏。最近几年,国内对膨胀土的构造特性以及如何建筑工程的探索中获得了很大的成绩,对膨胀土质会使建筑项目造成破坏提供了科学的说明,同时提供了很多切合实际的技术方法。
2 膨胀土的判别与分类
在膨胀土区域内建筑项目时,要先会辨认哪种是膨胀土哪种不是膨胀土,同时要了解清楚膨胀土的性质以及建筑项目的要求,在建筑项目的时候才能够有所把握,用对方法技术。根据之前在膨胀土中建造的铁路、公路、水利等项目可以看出:其实膨胀土自身不是多么可怕不能解决的事情,对膨胀土的性质认识错误才是最严重的,对膨胀土的处理错误才会带来真正的麻烦。近年来,我国对于膨胀土进行了很多的研究工作,对于膨胀土的种类和型号整理出了很多办法。例如:通过分解膨胀土中的膨胀性矿物质的比例、自由膨胀率、塑性因数以及土质中的性质等。虽然在国内对膨胀土的判断技术还没有一致的准则规范,但是现在大多广泛使用的是在建筑现场对膨胀土进行定性在室内进行简单的测验一起判断的方法,就是综合现场膨胀土的性质和土质自由膨胀率这两个方面进行全面的判断:
2.1 裂隙发育,常见的有光滑面与擦痕面两种情况,有的裂隙中充填灰白色、灰绿色粘土,在自然条件下呈硬塑状态。
2.2 多出露于二级或二级以上阶地、山前丘陵和盆地边缘,地形平缓,无明显自然陡坎。
2.3 常见浅层滑坡、地裂、新开挖坑槽壁易发生坍塌等。
2.4 建筑物裂隙随气候变化而张开或闭合。
2.5 自由膨胀率大于或等于40%。凡具备以上这些条件的土均可判定为膨胀土,对土质进行判定后,另外还要再对其进行粘土矿物、基本指标、力学强度等全面研究。
3 膨胀土路基的施工工艺
3.1 路基断面工艺
在进行路基断面时,建筑的横坡要尽量大一点,需要时再铺设一层防止渗漏的材料;路肩的建筑尽量宽一点,保证地下水分不会流失,最佳宽度在2米到2.5米以上;在建筑路肩横坡的时候尽量大一点,方便排水;在建筑路面和路肩的时候,两者要用一样的材料进行铺设,防止所含水分不均与,同时铺设厚度较薄的防止渗漏水的材料,避免水分向下流失;建筑边沟时尽量宽一点、深一点,边沟底部至少在路基表面的0.2米到0.3米处,同时尽量和路面的构造层保持一定的距离;路面两边最好不要栽植植物,尤其是那种需要水分很多吸收水分很快,生长速度很快的树种;如果选择栽植,栽植树木的地方要距离边沟外侧至少是树木成熟后的树高度,最好是树高的1.4到1.5倍,至少要在五米以上的距离。
3.2 路基高度
根据膨胀土风化作用后可能出现湿胀干缩效应的特点,为了避免膨胀土高路堤后期产生很大的沉陷量,则膨胀土路堤不宜过高,一般宜控制在3m以内;如超过3m则须考虑沉降稳定问题;如超过6m还须考虑预留沉降量和路基的加宽。
3.3 路基排水工艺
稳定膨胀土最关键的是建筑路基排水系统,在建筑排水体系的时候一定要谨慎,要设计好建筑方案,保证排水顺畅,还要做好防渗工作,是土质一直保持湿润状态。地面全部的排水通道,特别是修筑在路面附近的排水通道要进行加固和铺设防渗措施,避免坡体浸泡在水里,同时还要预防杂物堵住排水通道。在堑顶修筑截水通道,避免水流会流向坡体冲击坡体,截水通道要协助排水通道进行排水。针对建筑的坡体是台阶性质的,要在每个台阶里面修筑截水通道,同时要在截水通道和坡体的下方建筑一个足够宽的平台,加固坡脚不被冲蚀。除此之外,还要避免因为膨胀土缺乏水分干缩而引起的变形。
3.4 路堑
路堑施工前,应先进行截、排水设施的施工,将水引至路幅以外;边坡施工中,宜采取临时防水封闭措施保持土体原状含水量;挖方边坡不要一次挖到设计线,沿边坡预留厚度30~50cm一层,待路堑挖完时,再削去边坡预留部分,并立即进行加固和封闭处理;宜用支挡结构对强膨胀土边坡进行防护,支挡结构基坑应采取措施防止暴晒或浸水。膨胀土地区的路堑,高速公路、一级公路的路床应超挖30~50cm,并立即用粒料或非膨胀土分层回填或用改性土回填,按规定压实,其他各级公路可用膨胀土掺石灰处治。
4 施工注意事项
4.1 在进行路基的膨胀土灌料的时候,必须对膨胀土进行加料处理,使其缩胀程度趋近于零。
4.2 做到包心填方。在路基的两侧于顶部位置采用膨胀土进行封层工序,特殊情况时可以加上土方布。
4.3 对于膨胀土含水量的要求必须在标准的上下百分之三内。
4.4 在挖掘交接处两米内的土方时,要建筑台阶样式的土层,松土同时进行检查填充的土质含水量是不是和其本身的土质含水量相仿,对土方进行压实的机械设备一定要选择合适重量的,按照要求的标准进行压实。
4.5 碰到雨季停止施工,做好现场的排水工作。
4.6 膨胀土与路基土强度与压实度以标准的要求进行施工。
5 结束语
影响道路与一些构造建筑物设计的因素有很多,膨胀土就是其中一个,膨胀土所带来的危害也是非常大的,解决这个难点就必须将膨胀土的物理化学内外因相结合,结合其中的关系进行考虑,这样就能从土壤的基础特性出发,对其进行改变,更好的对其进行处理。
参考文献
[1]柳莉,鲁玉芬,开明,朱毅.高速公路膨胀土地段路基施工技术[J].露天采矿技术,2006(1).
[2]刘大军,梁庆元.公路路基膨胀土填料改性处理的施工技术研究.探矿工程:岩土钻掘工程,2004(4).
[3]陈茂军,刘兴柱,赵霞.膨胀土路基处理的实践与探索[J].科技信息:科学教研,2007(29).
[4]李在允,李振中.谈膨胀土路基处理技术[J].河南科技,2005(5).
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