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关于路基施工中湿陷性黄土的施工管理应用初探

2014-10-21聂鹏涛

建筑遗产 2014年1期
关键词:湿陷性黄土路基施工

摘要:随着我国经济的不断发展,公路在经济发展中发挥着越来越重要的作用。为适应社会经济的发展需要,我国的公路建设也在如火如荼的进行。路基施工作为公路施工中的重要环节,直接影响到后续路基施工和公路质量。本文根据湿陷性黄土路基的施工特点,分析了公路路基施工中湿陷性黄土路基的施工方法、处理对策和施工注意事项。

关键词:湿陷性黄土;路基;施工

公路施工中的地质环境一般比较复杂,特别是遇到湿陷性黄土时对路基施工的技术要求更高。湿陷性黄土的粉土含量很高,天然孔隙也比较大[1]。在干燥的情况下湿陷性黄土的强度很高,压缩性比较低。在自重或者压力过大的情况下,湿陷性黄土被水浸湿后结构会遭到很大破坏,出现严重的下陷。黄土路基遇水后容易发生塌陷,直接影响到公路的整体功能,甚至引发严重的事故。因此在进行路基施工时应该运用有效的技术方式,避免黄土路基发生下陷,以有效保障公路安全。

一、概述

我国湿陷性黄土的成分主要为石英和中等亲水性伊利石等,还含有比较多的固态或半固态水溶盐。湿陷性黄土的颗粒以粉土颗粒为主,约占总重的60%左右,其中0.05-0.1mm的粗粉土颗粒最多,大于0.25mm的中砂颗粒较少。研究表明,粗粉土颗粒和砂砾是黄土的基本骨架,但湿陷性黄土的中砂粒较少,大部分砂砾不能直接接触,无法起到骨架的作用。土体结构中所含的矿物质和不定型盐等大多聚集在较大颗粒的接触点上,起到胶结或半胶结的作用。自然状态下黄土中的骨架砂砾和粗粉粒在胶结物的凝聚作用下,牢固的黏成一体,具有很高的强度。但遇水后各种胶结物质会被软化,黄土的强度会突然下降进而产生湿陷。

在以往的公路路基施工中,湿陷性黄土路基施工管理只停留在施工现场的质量管理上,对其他方面的研究很少,湿陷性黄土的路基施工管理中存在很多漏洞。在自重或者压力过大的情况下,湿陷性黄土被水浸湿后结构会遭到很大破坏,出现严重的下陷。黄土路基遇水后容易发生塌陷,影响公路的整体功能,甚至引发严重的事故,因此湿陷性黄土中对路基施工的技术要求非常高。

二、公路路基施工中湿陷性黄土的施工处理方法

在处理湿陷性黄土路基之前应该仔细观察路基周围的地质条件,根据当地气候、地质和水文特点制定排水方案,保证地基开挖的形式和设计的要求一致。运用人工处理的方式处理基坑表面土,保证基坑表面无杂物、无污染物。

施工处理方法有:(1)对湿陷性黄土地基进行灰土挤密桩处理。桩顶用0.5米厚的灰土层加固,使用重锤夯实压桩。(2)可以适当利用生石灰处理湿陷性黄土。生石灰的吸水性较强,可以减少黄土的含水量并保持水稳定,达到干湿土合理混合的作用。(3)运用翻晒的方法减少黄土路基的含水量。这种方法适宜在夏季雨水较少的时候使用,对翻晒效果的要求很高。(4)适当增加黄体路基中钢筋的数量。在填筑路基时会有路基回弹模量增速太慢的问题,此时如果增加填筑厚度成本会相应增高,采用增加钢筋换填的方式效果更好,并且安全可靠。(5)用硅酸钠溶液等通过有孔的注射器压入黄土路基中,让其和土中的水溶盐进行化学反应,产生硅胶以胶结土层。

三、公路路基施工中湿陷性黄土的施工处理对策

(一)土场的选择

公路施工中周围土场的地下水位较高,土中所含的水分也比较多。施工中应该注意在路基周围挖坑将土场中的水排掉,再使用推土机将图层推倒一边翻晒,然后在把这些土用于路基填筑中。土场的排水通道一定要认真修整,保证下雨天排水通道不被堵塞。

(二)路基的填筑方法

填筑路基的松铺土层厚度不超过0.3米[2]。每一层都要进行翻晒并粉碎,保持填土的含水量分布均匀且颗粒标准,以便于后续的整平和碾压,并注意土层碾压的压实度应该符合规定。路段验收后需要在适当的时段填筑土层,避免遭受淋雨或暴晒。

(三)处理湿土含水量

将湿陷性黄土进行翻晒和粉碎后,只有其含水量分布均匀后才能进行路基填筑。湿陷性黄土含水量较多,遇到下雨天含水量更高。施工过程中,如何保持含水量的最佳值是路基施工的重大挑战。例如,夏天湿陷性黄土的外部土层会变硬,但其内部土层的含水量还比较高,这时可以对其进行翻晒,粉碎湿润的里层,保持含水量分布均匀。

(四)防雨处理措施

在我国南方等一些多雨城市的路基施工中,常常會遭遇连续阴雨天气,这时就需要运用抢压的方式进行处理。施工前做好基坑的排水措施,保障基坑排水设施的数量和功能,如有需要应该适当增加排水力度。在施工设计中预留部分排水设施,预防下雨天雨水对路基的渗透导致路基的破坏。对已经施工完成的基坑采取必要的防御措施,减少雨水对基坑的破坏[3]。在下雨之前对掺入石灰且没有整平的路段进行碾压,并及时用防雨布覆盖在路面上。积水严重的路面应该挖掉湿土并用石灰换填,然后进行整平和碾压,保证路基的密实度。

四、公路路基施工中湿陷性黄土的施工注意事项

(一)施工处理的注意事项

湿陷性黄土施工处理前,应该注重分析施工工序是否连续。及时关注突击工作和抢时间时的天气变化情况,施工中尽量避免淋雨。施工过程中可以用推土机将湿陷性黄土推成单坡面形状,方便雨水向路基外排出,避免雨水渗透到湿陷性黄土中。

(二)石灰处理的注意事项

湿陷性黄土使用的石灰应该经过充分熟化后使用,使用过程中防止淋雨或受潮。放置的时间不宜过久,否则会影响使用后的强度,达不到施工材料的技术要求。石灰的消解处理过程有很严格的要求,如果消解不充分遇到大雨石灰继续消解,会引起路基周边出现松鼓包现象,影响路基的平整度和路基的强度,

(三)施工季节的选择问题

湿陷性黄土的路基施工尽量安排在夏季或干旱季节,雨季施工需要设置好路面排水设施,雨水较多的时段应加大排水力度,避免雨水从坡面渗入路基中。

结语:湿陷性黄土路基施工的技术和质量的要求很高、专业强度大且施工质量的负面影响也很大。因此,施工过程中应该对湿陷性黄土路基施工进程进行全面的管理,综合细致地考虑施工各方面的因素,寻找最优的施工质量和技术管理对策,以此有效保障公路施工质量和公路安全。

参考文献:

[1]陈永志.灰土挤密桩在公路路基基底处理中的应用[J].黑龙江科技信息,2010(22).

[2]吴二亮.浅谈公路路基工程质量控制的关键因素[J].科技情报开发与经济,2011(31).

[3]王晓东.公路路基施工中使用过湿土对路基质量的影响及防治措施[J].黑龙江科技信息,2010(14).

作者简介:

聂鹏涛 男 汉族 陕西西安人 1982年生 助理工程师 主要从事铁路公路建设施工。

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