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潮湿土路基处理措施的应用分析

2016-03-25葛运起

城市道桥与防洪 2016年1期
关键词:铺筑表层路段

葛运起,李 锟

(河北城兴市政设计院股份有限公司,河北 保定 071000)

潮湿土路基处理措施的应用分析

葛运起,李 锟

(河北城兴市政设计院股份有限公司,河北 保定 071000)

随着城市道路建设规模的扩大和要求的提高,需要对天然地基进行地基处理的工程日益增多。对某工程的病害进行了分析,结合设计、施工经验提出几点潮湿土路基的处理措施,有关经验可供相关专业人员参考。

潮湿土路基;弹簧土;处理措施;换填

1 工程概况

保定市某县城一主干路经过一段低洼农田区,由于城市规划的要求,路面设计标高与原地面基本持平,开槽后发现部分路段表层土质为黑色胶泥土,含水量为30%以上,厚约0.5~1.5 m;下层为粉质粘土,含水量为24%~30%,较厚。清表后用压实机械压实时,呈现出“弹簧”状态,多次反复碾压仍然无法压实。如不予以处理,一是将给施工带来很大的困难;二是对以后道路的正常使用造成隐患;三是施工周期长,对工期造成延误。

2 病害成因分析

该路段位于农田,受农民灌溉的影响,地表常年处于潮湿状态,但地下水位不高,土中自由水充沛,压实荷载大多由孔隙中自由水承受,土粒有效应力减少,强行碾压,破坏土体结构形成“弹簧土”[1],而难以压实。若不对其处理,路基建成后,路基土中的毛细水较易上升至路基工作区,使路基处于潮湿状态,在行车荷载作用下,易形成显著的不均匀变形,进而引发局部沉陷、路面开裂[2]。

3 处理措施

路基是路面的基础,需要足够的强度和模量为路面提供良好的支撑条件。压实度是路基性能的重要指标,压实度越高,回弹模量越高,行车荷载作用下的永久变形越小[2]。而土中含水量对压实效果的影响比较显著。当含水量较大时,土中的空隙中出现自由水,压实时压实功一部分被自由水抵消,减小有效压力,压实效果较差[3]。

因此,针对本项目特殊的路基情况,在分析病害的特点及成因之后,经研究认为,既然地下水位的影响较小,采取的主要措施的目的是降低地表土的含水量,阻断下层土毛细水上升的路径,根据本项目段的施工特点和沿线路用材料等条件,决定采取表层换填的方案,具体如下:

(1)路床下黑色胶泥土的上覆土层(至路床底)厚度大于50 cm路段,采取不扰动表层土,因在夏季施工,采用晾晒(暴晒)3~5 d,其含水量接近最佳含水量时,直接铺筑80~100 cm的山皮土,先用压路机静压2~3遍,再用振动压路机碾压至设计压实度。

在采用此方案之前,一开始考虑采用分层铺筑山皮土,每层约25 cm,铺筑100 m试验段试验时,采用22 t压路机碾压,静压一遍表层无异样,振动碾压2遍即出现“弹簧土”。而采取整层铺筑的方案未出现这类现象,且经压实度检测,表层20~30 cm深度内的压实度能达到设计要求。

之所以采用山皮土,是因为:一、本县位于保定山区边缘,能就地取材,节约土地,尽量少占用山区耕地资源,降低工程投资;二、土层较湿,而山皮土为粒料类材料,稳定性、透水性好,能有效降低毛细水上升的高度;三、经研究证实,山皮土的工程性能能满足相关规范的要求[4][5]。

(2)路床下黑色胶泥土的上覆土层厚度不足50 cm路段,采取换填至黑色胶泥土土层底的方案。

由于上覆优良土土层较薄,一开始采取对表层土进行掺灰改良,改良后铺设路床的方案。经试验段证实,碾压出现渗水、沉陷的病害时仍未达到设计要求的压实度,后经讨论采取山皮土全部换填的方案。

(3)对黑色胶泥土覆土较薄且厚度较厚路段,采用“抛石挤淤”的设计方案,即在路床底铺设50 cm毛石,毛石顶面找平后铺设山皮土至路床顶。

4 结 语

该工程根据实际情况,结合设计经验,按照特殊设计、因地制宜、合理选材、节约资源的原则,采用以上方法治理本项目地质不良路段的路基潮湿情况。该方案不仅便于施工,而且造价不高。施工完成至今已接近一年,暂未发现路基有损坏现象。

[1]胡洁荣.公路过湿土路基的几种处理方法[J].华东公路,2005,156(6):55-56.

[2]CJJ 194-2013,城市道路路基设计规范[S].

[3]王红艳.路基施工中压实和压实度的关系[J].科学之友,2010,36(17):85-86.

[4]李凤梅.山皮土的路用性能研究[J].交通标准化,2006(155):109-111.

[5]程海维.山皮土路基施工工艺探讨[J].黑龙江交通科技,2011,211(9):64.

U416.1

B

1009-7716(2016)01-0020-02

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2016.01.007

2015-09-15

葛运起(1984-),男,山东曹县人,工程师,从事道路设计工作。

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