郝杰平
桂林基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)有限公司 廣西 桂林 541000
路面荷載歸根到底都將傳到土壤基層上,水對(duì)路面的影響,主要體現(xiàn)在水對(duì)土壤基層的影響上。一旦土壤基層受到影響,路面結(jié)構(gòu)層將受到相應(yīng)的破壞。
這篇論文主要討論的是:水是如何影響土壤路層的,采用什么樣的方法來(lái)防止或消除。
水的性質(zhì):常溫下,純凈的水是沒(méi)有顏色、沒(méi)有氣味、沒(méi)有味道的液體、酸堿度呈中性pH=7;水的凝固點(diǎn)是0℃,沸點(diǎn)是100℃,4℃時(shí)密度最大,為1克/立方厘米,水結(jié)冰時(shí)體積膨脹,除此之外,水還具有滲透性和溶解性,水能滲透到其他物質(zhì)的分子間隙內(nèi),其滲透能力的大小與其他物質(zhì)的分子間隙大小等因素有關(guān),水還是一種非常好的溶劑,能夠溶解有關(guān)的溶質(zhì)。
土的性質(zhì):土是由固體(土顆粒)、液體(水)、氣體(空氣)三部分組成。我們一般用土顆粒比重(Gs)、含水比(W)、濕密度(Rt )、孔隙比(e)、孔隙率(η)、飽和度(Sr)、液限(LL)、塑限(PL)、塑性指數(shù)(PI)等來(lái)衡量土的基本性質(zhì)。液限是表示液性與塑性界限時(shí)的含水比,含水較此界限再增加,土就呈現(xiàn)為液體狀態(tài);塑限是塑性與半固體狀態(tài)分界時(shí)的含水比,土的含水比在此值以下時(shí),土就呈現(xiàn)為半固體狀態(tài);液限與塑限兩者之差叫作塑性指數(shù)即LLPL=PI。
此處,土還具有剪切強(qiáng)度、固結(jié)特性、壓實(shí)特性等。土的壓實(shí)特性與土的含水比關(guān)系最大,只有在最佳含水比時(shí),才能獲得最大的壓實(shí)度,從而使土壤的空隙比減少到最小值,所以壓實(shí)的土壤能有效地防止水分進(jìn)入土壤的空隙和孔隙中。
水對(duì)土壤路基的影響機(jī)理:水對(duì)土壤路基的影響,主要是路基土壤的壓實(shí)度不夠,或土壤路基中存在著有機(jī)質(zhì),不能壓實(shí),水分進(jìn)入土壤的空隙中和孔隙中,從而逐步使土壤的液性增加,在達(dá)到液限后,完全失出土壤的剪切強(qiáng)度,和抗壓強(qiáng)度,從而導(dǎo)致上層路面結(jié)構(gòu)的破壞。
基于上述原理,我們?cè)谔幚硭畬?duì)土壤路基的影響時(shí),就必須采取相應(yīng)的措施,使用優(yōu)質(zhì)土壤,提高土壤的壓實(shí)度;及時(shí)排水,以防水分長(zhǎng)期浸泡土壤,使其液性增加[1]。
天然雨水對(duì)路基土壤的影響,主要是指在春夏季降水對(duì)路基的影響。這時(shí)大量降雨如果不能及時(shí)疏通排出,而長(zhǎng)期浸泡路基,就會(huì)使土壤路基變軟,液性增加。特別是在還未進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)施工的土壤基層,更應(yīng)注重土壤最上層的覆蓋防水,在下雨后的濕潤(rùn)狀態(tài)下,要杜絕各種輕重型車(chē)輛及人的行走,否則不僅影響路基,還會(huì)造成泥洼水坑等現(xiàn)象,結(jié)果整個(gè)土壤路基可能要重新探除,再回填。
在春夏季道路施工過(guò)程中,常用的保護(hù)土壤路基的方法是在路床兩邊挖修排水溝及時(shí)排出雨水,在遇到低洼地帶的大量積水時(shí),應(yīng)及時(shí)抽水排出(下圖1:某道路工程在春夏季,兩邊開(kāi)設(shè)的d×h=500×400排水溝)。
圖1
由于地下水是一種固定水位的長(zhǎng)期性水源,對(duì)它的防治主要是保證使用最佳含水量的土壤和壓實(shí)度,防止水分進(jìn)入土壤的空隙和孔隙中,局部難于施工的地方可用干鋪片石,使土壤路基高出地下水位(如圖2)。干鋪片石起到隔離地下水位的作用。
圖2
這里所說(shuō)的污水,生活用水是指城區(qū)或郊區(qū)道路邊不能及時(shí)排出的各種廢水及各種管道的滲漏水,這些廢水由于不能及時(shí)排出而長(zhǎng)期浸泡土壤基層,逐步使土壤路基受到影響,最后導(dǎo)致道路結(jié)構(gòu)層的破壞。
在處理這些廢水時(shí),主要是通過(guò)增設(shè)排水管道或開(kāi)挖排水溝(明溝或暗溝)及時(shí)將污水排出,然后對(duì)受影響的土壤路基進(jìn)行清除,最后使用最佳含水量的土壤回填、層層壓實(shí)后再路面結(jié)構(gòu)層的施工。
水對(duì)土壤路基的影響,無(wú)處不在、無(wú)孔不入、全面認(rèn)識(shí)水和土壤的性質(zhì),深入了解水對(duì)土壤路基的破壞機(jī)理,正確使用防止水對(duì)土壤路基破壞的措施,在道路修建過(guò)程中是大為有益的。