陳小剛
摘 要:以過濕土技術(shù)為研究背景,對過濕土技術(shù)在公路路徑工程中的應(yīng)用情況進行分析。首先論述了該技術(shù)的特點以及應(yīng)用機理,然后再分析過濕土技術(shù)應(yīng)用分類的基礎(chǔ)上,對過濕土技術(shù)的應(yīng)用要點以及質(zhì)量控制方式進行深入研究,希望論述之后,可以給該領(lǐng)域的工程人員提供借鑒,從而不斷推進我國公路事業(yè)的發(fā)展。
關(guān)鍵詞:公路工程;路基施工;過濕土技術(shù);應(yīng)用
中圖分類號:U416.1 文獻標(biāo)識碼:A
0 引言
公路項目路基施工環(huán)節(jié),因為天氣條件、地理環(huán)境等各個方面原因的影響,導(dǎo)致過濕土的情況存在,如果無法及時有效的處理就會導(dǎo)致公路質(zhì)量無法滿足要求。因此,分析過濕土處理技術(shù)以及注意事項有著非常重要的作用。
1 過濕土概述
1.1 特點
過濕土粘性相對較高,因為地表水、地下水的共同影響之下,表層雖然比較干爽,但是內(nèi)部結(jié)構(gòu)含水量比較高,且長期處于飽和水的條件之下,導(dǎo)致內(nèi)部存在很多親水礦物質(zhì),塑性性能不足,在施工環(huán)節(jié)極易導(dǎo)致壓實度不足的情況,如果要開展處理工作,會造成路基下沉的問題,路基結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性不足,還會導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。過濕土透水性比較差,在處理中難度較高,施工工期會有所延長,且需要使用比較開闊的場地進行晾曬或者壓實處理,造成現(xiàn)場施工難度很高。如果路基作業(yè)環(huán)節(jié),采取過濕土進行填料施工,在施工后路基含水量會升高,只要是達到21%就會產(chǎn)生嚴(yán)重的后果,公路路基質(zhì)量比較差[1]。
1.2 機理
從當(dāng)前實際情況分析,過濕土的種類比較多,因此,在施工前需要全面的檢測含水量參數(shù),然后確定稠度參數(shù),采取必要的處理應(yīng)對措施,保證稠度達到公路路基的施工要求才能進行現(xiàn)場施工。過濕土稠度計算按照下式進行:
WC=(WL-W)/IP
其中:WC為過濕土的稠度;WL為液限;IP為塑性指數(shù)。具體處理措施可見下表1。
2 公路路基施工中過濕土處理技術(shù)的應(yīng)用
2.1 技術(shù)分類
2.1.1 石灰法
從實際情況分析,生石灰的吸水性比較好,如果和過濕土混合到一起,就會直接吸收其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的水分,此時會造成含水量下降,且二者經(jīng)過充分的混合之后穩(wěn)定性得到提升,不會產(chǎn)生任何的不良反應(yīng)。但是要提起足夠的重視,生石灰的用量需要做好控制,加入比例控制在18%以下,否則將會出現(xiàn)填料質(zhì)量下降的問題,導(dǎo)致路基結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較差 。
2.1.2 晾曬法
晾曬法的操作方式比較簡單,只需要對過濕土進行翻曬處理即可,該方式通過設(shè)備進行現(xiàn)場的過濕土翻耕處理,確保平鋪均勻性合格,雖然操作簡單,成本也比較低,但是需要比較大的場地才能完成,且需要天氣晴朗,只能在春季或者夏季進行,且天氣狀態(tài)良好。如果陰雨天則會導(dǎo)致過濕土的水分增大,不僅造成后續(xù)施工無法進行,還會導(dǎo)致工作量的增加,而人工方式難以控制最終的施工效果,應(yīng)該經(jīng)過反復(fù)晾曬才能滿足工程的施工要求[2]。
2.1.3 換填法
路基填筑作業(yè)環(huán)節(jié),應(yīng)該根據(jù)需要適當(dāng)?shù)脑黾愉摻畹膶訑?shù),可以有效的消除過濕土的問題,保證路基回彈模量滿足工程的要求,也能夠簡化過濕土的處理步驟,減少過濕土的使用量,進而可以降低施工成本,且有著較高的安全性與可靠性。
2.2 技術(shù)應(yīng)用
某低洼地區(qū)進行公路建設(shè)施工,在該區(qū)域內(nèi)的地下水位是相對比較高的,且地表的濕度比較高,造成現(xiàn)場施工中有面積較大的過濕土土質(zhì)的存在。通過測量設(shè)備進行現(xiàn)場地表土的檢測,發(fā)現(xiàn)含水量超出36.2%,有些地區(qū)內(nèi)地下水已經(jīng)完全進入到路基結(jié)構(gòu)內(nèi),必須在現(xiàn)場進行過濕土的處理。在正式處理工作開始前,進行各個部分物理性質(zhì)的分析,調(diào)查結(jié)論如表2。
本次工程實施中,過濕土處理技術(shù)從下面幾點出發(fā):
(1)設(shè)計。路基左右兩側(cè)需要開挖出一條寬度0.45 m、深度1.65 m的排水溝,應(yīng)該盡量的保證排水溝和自然河流是連接的,確保排水效果符合工程的要求。排水溝的作用是及時將地表水排出去,從而可以有效的降低地表水位,保證設(shè)計過程中地下水位高度不會給路基壓實作業(yè)產(chǎn)生任何的問題或者缺陷,確保地下水位處于安全的條件之下,滿足現(xiàn)場的施工需要。在施工中需要提起足夠的重視,排水溝寬度就是溝底部分的寬度,此時排水溝兩側(cè)應(yīng)該設(shè)計成為有一定坡度的情況,一般為倒梯形的形式設(shè)定,坡度在1:0.7左右即可。如果要想使得排水溝的結(jié)構(gòu)達到完整性的要求,應(yīng)該在現(xiàn)場進行部分碎石的砌筑施工,并且加強防護處理。排水溝進行排水作業(yè)實施后,在內(nèi)部沒有任何積水的情況,可以做好過濕土的翻耕處理,然后在陽光下進行暴曬處理,從而可以降低含水量。晾曬環(huán)節(jié)應(yīng)該綜合分析路基壓實的實際情況,保證含水量處于最佳的范圍內(nèi),確保不會給天然土體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生任何損壞影響,且不能采用振動壓路機進行施工[3]。
(2)摻灰。由于路基會承受車輛荷載的持續(xù)作用,因此,在施工中應(yīng)該做好承載力檢查,達到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)要求,穩(wěn)定性滿足標(biāo)準(zhǔn)。本次工程采取加入生石灰的方式,在加入前要做好試驗分析,加入比例在5%左右可以達到應(yīng)用的效果。在過濕土內(nèi)加入生石灰之后,進行粉碎處理,確保均勻混合,然后開始填筑壓實作業(yè)。生石灰可以吸收過濕土內(nèi)的水分,縮短晾曬的時間,還能夠與其發(fā)生離子交換,從而可以避免產(chǎn)生水膜或者減小水膜厚度,促進土體顆粒之間凝結(jié)而形成團狀結(jié)構(gòu),不會有土體顆粒分散的情況。此外,生石灰還能夠和過濕土發(fā)生氧化反應(yīng),保證結(jié)構(gòu)強度得到提升。但是需要注意,在加入生石灰的過程中,需要加強檢查和控制,避免用量超標(biāo)而導(dǎo)致土體性質(zhì)變化,也要保證生石灰不會發(fā)生變質(zhì)的問題[2]。
(3)排水。除了通過開挖排水溝的方式進行排水處理,本次工程還采用的管式滲溝的結(jié)構(gòu),這種綜合排水形式可以提升排水效果。排水溝與滲溝并不是矛盾的,可以同時實現(xiàn),排水溝的目的是將地表水排除,避免其進入到路基結(jié)構(gòu)內(nèi),而滲溝的目的是攔截地下水,避免其對于路基產(chǎn)生浸泡反應(yīng)。滲溝設(shè)計尺寸為寬度0.6 m、深度1.85 m,和排水溝對比分析,規(guī)模相對較大。排水溝的選擇設(shè)計,可以應(yīng)用附帶鋼圈與濾布的直徑為35 cm的軟式水管的形式,滲溝頂部應(yīng)該設(shè)置封閉層,避免過濕土掉落到孔隙結(jié)構(gòu)內(nèi)。滲溝外部應(yīng)該設(shè)置一層砂礫石結(jié)構(gòu),其顆粒應(yīng)該達到均勻性標(biāo)準(zhǔn),且采用里外結(jié)構(gòu)組成部分,外部顆粒為15 mm的直徑,內(nèi)部顆粒直徑2.5 mm即可,提高流水效果,防止過濕土進入到滲溝內(nèi)。滲溝外部的迎水面沒有任何缺陷之后,應(yīng)該在內(nèi)側(cè)背水面需要設(shè)置隔滲薄膜的結(jié)構(gòu),其縱向撕裂強度應(yīng)為0.4 kN。公路路基季節(jié)影響比較嚴(yán)重,該項目中雨雪天氣造成路基影響比較嚴(yán)重,為了有效的防止出現(xiàn)過濕土的情況,在現(xiàn)場需要做好路基邊坡的護坡處理,設(shè)置粘土層結(jié)構(gòu),厚度0.4 m,且應(yīng)該在現(xiàn)場設(shè)置一層土工布,通過橫坡方式設(shè)置,其坡度為3.4%[4-5]。
(4)固化。應(yīng)用固化劑進行過濕土處理效果最好,且操作非常的簡單,可以保證過濕土的密實度合格,延長使用壽命。固化劑的選擇尤為關(guān)鍵,凝固力是首先需要考慮的因素,目前應(yīng)用比較普遍的就是水玻璃固化劑的形式,在加入到過濕土材料內(nèi),保證二者充分的混合均勻,經(jīng)過一周時間的固化反應(yīng),可以達到規(guī)定的強度效果。但是固化劑成本相對較高,如果大范圍內(nèi)的應(yīng)用,會導(dǎo)致路基項目作業(yè)成本升高。此外,當(dāng)前的碎石斷層過濕土處理過程中,應(yīng)該確保碎石的應(yīng)用量足夠,并且要明確的進行碎石斷層位置的設(shè)置,保證水文條件符合工程的要求 。
3 公路路基施工中過濕土處理過程中的注意事項
(1)施工現(xiàn)場的土樣選擇尤為重要,所以在現(xiàn)場應(yīng)該對于含水量超出標(biāo)準(zhǔn)要求的過濕土進行晾曬處理,需要比較大的晾曬場地才能實現(xiàn),可以促進水分蒸發(fā)速度的提升。在土場選擇環(huán)節(jié),應(yīng)該結(jié)合現(xiàn)場的實際情況確定,保證其處于過濕土施工路基的周邊區(qū)域范圍內(nèi),可以有效的減少運輸?shù)臅r間,運輸難度也會下降,還會防止施工存在任何問題,提高施工的效率和質(zhì)量。
(2)過濕土路基在施工環(huán)節(jié),填筑作業(yè)尤為關(guān)鍵。因為過濕土的土質(zhì)相對較差,為了保證工程的質(zhì)量合格,可以采取分層填筑作業(yè)的方法,就是在底部開展填筑施工,然后逐層進行填筑與夯實作業(yè)施工,可以保證土體結(jié)構(gòu)的強度性能合格。工作人員做好各個層的過濕土粉碎處理,然后開始平鋪與壓實施工,以達到過濕土結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性效果。
4 結(jié)論
綜上所述,公路路基在施工中,如果遇到過濕土地質(zhì)條件,需要采取科學(xué)合理的處理方法,保證過濕土結(jié)構(gòu)性能合格,滿足公路工程的應(yīng)用需要,促進項目總體運行質(zhì)量的提高。
參考文獻:
[1]戚林莉,王福.關(guān)于公路路基施工中過濕土的處理方法探討[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2011(20).
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[3]田濤亮.公路路基施工中過濕土的處理和應(yīng)用[J].城市建筑,2016(03):272.
[4]江勝英,賴燕玲.公路路基施工中過濕土的處理對策研究[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化,2013(15):101-103.
[5]吳銘.論過濕土處理技術(shù)在公路路基施工中的應(yīng)用[J].中小企業(yè)管理與科技,2014(04):104-105.