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公路工程盐渍土路基施工技术设计分析

作者:未知

  摘 要:随着我国经济的发展,公路建设发展速度相对较快,在盐渍土地基上修建公路,地基的施工问题将是工程成败的关键问题。公路对路基的整体稳定性和形变要求相对较高 ,盐渍土地基的强度偏低 ,难以满足工程要求 ,因 此,需要对公路工程盐渍土路基施工技术记性优化设计,以保证路面的质量。本文结合工程实例,对盐渍土公路路基施工中的翻浆、腐蚀、溶陷问题进行总结,根据盐渍土的病害特性,对公路工程盐渍土施工技术进行实施设计进行分析,并对技术方案比选进行了讨论,以保证公路工程的质量。
  关键词:公路工程;盐渍土路基;施工技术设计
  中图分类号:U215 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2019)11-0145-02
  0 引言
  沙漠戈壁地区,根据该地区降水量小、蒸发量大的气候以及地形地貌、地层岩性的分布规律,发现盐渍土主要分布于山河谷漫滩及冲沟的沟底,以中~弱硫酸、亚硫酸盐渍土为主,含盐渍土的地基易造成路基不均匀沉降、塌陷等问题,此类特殊路基处理需更加重要,施工阶段必须采取相应的特殊措施,避免遗留诸多病害,额外增加公路养护运行成本,与此同时才能保障工程的实用性、安全性、耐久性。
  1 盐渍土公路路基施工中常见的问题
  1.1 翻浆
  春融期间,由于土基含水量升高,盐渍土公路路基含盐量减小,结构被破坏,导致路基的应力能力减小,当路面的车辆对其反复碾压时,路基发生弹簧、鼓包、裂缝、车辙等问题。在氯盐渍土分布较多的区域内,由于其超强的吸水能力,很容易出现翻浆的问题,从而导致车辆在行驶过程中出现侧翻、追尾等事故,给车辆行驶安全带来了非常严重的威胁。
  1.2 腐蚀
  盐渍土对公路路基路面,构筑物中的钢筋、混凝土和石料等建筑材料均具有不同程度的侵蚀和腐蚀作用。盐渍土中以硫酸盐盐渍土和氯盐盐渍土的腐蚀性较强。当盐渍土中同时含有硫酸盐和氯盐时,腐蚀性会更强。
  1.3 溶陷
  溶陷是盐渍土对公路产生的问题之一,发生这种问题的原因是盐渍土路基或者结构层在淡水的作用下,盐分出现溶解的情况,并且被水分带走,导致了土体强度的降低。同时在荷载或者自重的作用下,盐渍土路基或者结构层出现了严重的沉陷、孔洞等破坏,并且被逐渐放映到路面层,从而就给车辆的通行带来了很大的安全隐患。
  2 盐渍土的病害特性
  易溶盐含量大于或等于0.3%且小于20%,并具有溶陷或盐胀等工程特性的土称为盐渍土。其表现出溶陷性、膨胀性和腐蚀性。公路工程中盐渍土地基主要表现为软弹状,为了满足路基建设的压实度等指标,必须采取处理措施。盐渍土导致路基呈现软土病害的原因主要有以下几种:第一因盐渍土的膨胀性使得土体低温膨胀后经脱水体积变小,导致土体内部结构发生变化而疏松变软,即为盐胀现象;第二盐渍土遇水溶解、流失结晶盐,导致所处路基出现塌陷、洞穴;第三盐分经毛细水的蒸腾作用携带至地表聚集,造成路基破坏;第四盐渍土未经处理,直接作为路基填料,导致冻胀使得路基翻浆,出现弹簧,雨水冲蚀后出现边坡失稳。
  3 技术方案比选
  公路工程施工中常规处理盐渍土方法主要为3种:结构加固法、水分隔断法、去除盐分法,具体优缺点见下表:经过方案比选,选择水分隔断法、去除盐分法(换填法)综合处理本文涉及的盐渍土处理,并将对工艺展开研究分析。
  4 技术实施
  4.1 原地面试验
  原地面清表后,在路基范围内每500m一个点,挖深0-50cm探坑,每500米取3个或3个以上断面材料。进行土的易溶盐、颗粒分析等试验,经过试验检测,沿线地基土以低液限粉土为主,盐渍化类型复杂,盐渍化程度相对较高,多以弱—中亚硫酸盐、弱—中硫酸盐类,局部含弱亚硫酸盐。
  4.2 处治原则
  处治原则采取隔断、降水、换填等施工设备简单易行、经济、可靠的综合治理措施,消除或减少地基因浸水而引起的溶陷、盐胀等通病。采取铺设土工布等隔断措施,使得地基基础形成一道屏障,防止毛细水、地下水不断上升到路基范围;采取降水措施,因本项目路基填料为强透水性的粗粒土,对低填淺挖路段容易造成因下雨或者融雪形成的冲刷,通过设置降水盲沟、排碱沟,将这部分水引出路基范围外,消除隐患;采用换填措施,对所有路床、部分路段受条件限制出现路堑、或者填筑高度小于路床高度的段落,采用换填合理填料的方式,彻底消除病害,甚至大部分情况下,以上方法综合治理,才能达到预期效果,具体根据现场实际情况确定。
  4.3 处治措施
  4.3.1 挖方路段
  该部分溶陷性较高,位于路床范围,直接承受路面传来的上部荷载,但层厚不大,采用换填处理。当挖方深度小于1m时,挖至换填基底标高后碾压密实,分层回填不含盐的砂石至原地面或路床底,铺设两布一膜隔断层,继续回填完路床路基,减少地基的变形、提高地基的承载能力。
  4.3.2 填方路段
  当路基填筑高度H小于等于2米的路段时,地基为低液限粉土、全风化泥岩、盐渍土等不合格填料,应将路基2-H范围原状土挖除,回填不含盐渍土的砂砾土,分层压实、分层监测;同时设置排碱沟等,降低地下水及排水地表水,防止山体裂隙水长期侵入路基,导致路基稳定性降低,同时线内通行的大型运输车辆较多,路基在车辆荷载的反复作用下失稳,容易发生了沉陷、翻浆等病害现象。低填浅挖路段路基左右两侧排水沟各设置1道宽不小于1米,深小于1.5米的截水墙,用砂砾填充截水墙内侧空间,采用直径10cm的硬塑管将汇水排除;汇水较大路段路基设置纵向盲沟,并通过设置横向盲沟将地下渗透水排到路基外侧,纵向盲沟(I型盲沟)深2m,宽1m,沟底和靠路侧采用复合土工布隔断,靠山体侧和盲沟顶面采用透水土工布包裹,盲沟填充卵砾石,沟底布设φ200mm聚氯乙烯双壁打孔波纹管排水;横向盲沟(Ⅱ型盲沟)深1m,宽0.6m,四周采用复合土工布包裹,沟底布设φ200mm聚氯乙烯双壁打孔波纹管与纵向管道联通,路床下铺设一层防渗土工布。   4.4 保障措施
  4.4.1 施工材料的控制
  材料选型严格按照规范、设计标准选择。新疆地区盐渍土施工环境条件差,对材料性能要求较高。同时,新疆地处偏远,资源相对匮缺,材料的运输距离较远,项目管理者更加加强现场的管理程序,提前安排,确保材料的配置合理及使用率。
  4.4.2 工艺保障
  所有工艺进行试验段确定,在施工前进行盐渍土试验,由试验室再次确定是否为盐渍土;其次,控制填料含水率在最佳含水量的±2%,分层填筑厚度控制在30cm,路床压实度不小于96%,路床下压实度不小于95%,截水墙砂砾压实度不小于93%。另外,施工过程中注意保护φ10打孔波纹管及φ10硬塑管,不可破损,波纹管外包透水土工布,防止波纹管堵塞;注意土工布的横向、纵向接缝搭接长度;注意路基施工过程中,所有填料用水必须通过净化,严格控制含盐量;重视隐蔽工程,确保处理彻底。
  5 结语
  综上所述,针对对盐渍土路基施工的病害问题采取科学合理的路基处理措施、合理安排排水和路基防护,成功地解决了盐渍土路基施工质量通病问题,为以后在公路建设中的盐渍土路基施工积累了宝贵的经验。
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论文来源:《中国科技纵横》 2019年11期
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