李惟浩 崔元康 林新德
【摘要】特殊路基指的是修建在對工程建設不利的地質現象以及特殊的地質情況之下而使用的道路路基。本文對幾種公路施工中經常用到的特殊路基類型進行了簡單的闡述,并且介紹了一些相關的處理方法。
【關鍵詞】公路施工;特殊路基;處理方法
特殊路基一般指不易修筑進行公路修筑的路基,通常是因為其所在地特殊的氣候條件以及特殊的地質形態,所以難以施工。我國很多地區屬于這類地區,比如沙化嚴重的戈壁地區、丘陵地區以及盆地邊緣地區,這些地區的特殊地形與特殊氣候,導致了公路修筑的困難,為了保證公路路基在較長時間內的穩定性和路面的平整度,必須對特殊路基進行處理。
一、公路施工中一些特殊路基的特點
1、軟土路基
軟土路基主要包括淤泥、淤泥性土質、雜填土、沙土、粉土等,其主要特點有以下幾點:軟土的壓縮性高,易發生較大幅度的沉降,且沉降表現出極不均勻的特點。軟土的天然強度低,承載力較差,容易因為壓實受力不均勻,而造成路基的不平穩。軟土的滲透性小,含水量較大,且具有很強的流變性和觸變性。
2、膨脹土路基
膨脹土路基的處理是公路工程特殊路基處理的難點,受其吸水膨脹力較強、黏性很大、失水后容易收縮等特點的影響,對其進行處理和改造有很大的難度。此外,膨脹土基地強度、弱減期顯著,雖然無直立陡坡,一般情況下坡度較平緩,但是,土層機構容易發生變化,極易引發溜塌、滑坡等現象。
3、潮濕性路基
潮濕性路基處理的最大困難是壓實,受其含水量不均勻、透水性差的影響,在施工過程中,調節、控制土質的干濕度和排水較為重要。潮濕性基地的可溶性鹽類含量較為豐富,土層含水量較大時易發生濕陷,導致路基的平整度不穩定;受透水性差等特點的影響,潮濕性路基具有一定的易被沖刷性,這一特點導致了路基結構的不穩定性,容易受水流等因素的影響,出現塌陷、下沉等現象,影響公路施工的質量。
4、易滑坡型路基
形成這一特殊路基的因素是多方面的:土質較軟,受壓實不均勻、含水量變化等因素的影響,易發生滑坡現象。因含水量較大的黃土層具有較強的濕陷性,在含水量豐富的情況下,極易發生塌陷、沉降等現象,造成滑坡。在山區公路施工過程中,石多土少,水平較高的地勢受水紋、爆破、機械振動等因素的影響都有可能引起滑坡。即使公路建成后,這些易滑坡路基如果未能得到妥善處理,也存在很大的安全隱患,影響道路的施工質量和安全使用性。
二、特殊路基的基本處理方法
1、軟土路基的基本處理方法
軟土路基的處理主要是從增強穩定性和防沉降兩個方面入手。常用的處理方法有表層處理法、換填法、重壓法和垂直排水固結法。例如,某段軟土路基含水率較高,對其進行表層處理時,要注意:在路基表面按規劃打樁,樁的緊密度、深度與軟土層的特點密切相關。向樁孔中填入干土粉、石灰粉等吸收一定水分,初步改善土的硬度;也可快速澆灌或下套管,并做好防水處理,同樣可以達到改善土質的目的。注意打孔的速度和密度安排,最好打一個孔就立即填埋,避免孔空間的收縮或堵塞。控制好填料速度,確保其密實度符合工程要求,且填料的混合應該科學、規范。嚴格按照施工要求配置填料比例;混合填料一定要充分攪勻,避免其不均勻造成的壓實不均。總之,軟土路基的結構呈多樣性和復雜性,對軟土路基的處理要結合施工中的具體情況,采用多元化的處理手段,提高公路路基的穩固性和堅固性。
2、對巖溶路基的處理方法
填補片石法:適用于巖溶凹陷的地帶,采用分層填補片石的方法來整平路基,并用夯實機增強改造后路面的承重。采用涵蓋板法:適用于巖溶排水管道或暗河的通道,采用涵蓋法的方法來整平路基,這個過程中要注意的是涵蓋板承重力的選擇。強夯擊破法:適用于地勢相對平緩的溶蝕溝槽地段,這樣的地形為強力夯實創造了有利的施工條件。漿砌片石支柱法:適用于外露的大面積溶洞,并且有條件可以進入到溶洞內是采用的方法。注漿充填法:適用于相對較穩定的淺層干溶洞,這還有兩種相反的情況:當溶洞面積較小,可填充的時候,可以采用鉆孔注漿充填法進行處理,注漿工藝采用壓力在0.3—0.4MPa的低壓,時間7—8h間歇式灌注的方式比較合理,砂漿標號M7.5;否則可以采用鉆孔爆破法,利用爆破的方式將溶洞坍塌為明溝,再用挖方石料對溶洞進行填充。支擋避開法:如果遇到路基不經過巖洞,但路基坡腳距離巖溶、落水洞等較近時,可以采用路肩式或者路堤式等擋土墻來遮擋巖洞,這樣可以不需處理巖洞,為施工減少麻煩。不需處理的情況:對于一些特殊的巖溶洞是不需要再施工前對其進行處理的,如巖溶頂板厚度大于4m并且跨度小于等于6m的,自身溶洞頂板有較好的完整性;另外如果溶洞埋深大于20m,因為目前尚沒有有效的方法改善其性能,而且附加應力于20m處已經很小,所以也可不進行處理因。
3、膨脹土路基的基本處理方法
結合地形特征對路基實施分類處理,通常分為平坦地和斜坡地兩種。采用換土、改良土質、濕度控制法等方式進行施工處理。不同的方法又有多種施工工藝,比如濕度控制法,可分為暗溝保濕法、帳幕保濕法等控制膨脹土的含水量,提高土層的穩定性;土質改良法主要是通過物理方法或化學方法,改善土質環境,減弱土層的膨脹、收縮力,以提高土層的穩固性,比如應用水泥土作為填料,增強土質的膠結力,提高路基的整體強度。例如,在某公路的施工過程中,結合當地水紋、地質等資料和勘探報告得出,該地段土層的膨脹系數較大,需進行換土處理:對換土深度進行研究、測試,確保土質改良的成功。對填料慎重選擇,比如就近取材應混合石灰等作一定處理,在減小其脹縮力的基礎上再進行換填。重視兩邊邊坡的處理,合理應用土工布,采取適當的壓實工藝,確保路基工程使用的持久性和穩定性,以保證公路路基的施工質量。此外,避免雨天作業,防止濕度對壓實等施工的影響,重視施工場地排水設施的修建和保護。
4、潮濕性路基的基本處理方法
潮濕路基的基本處理方法有三種:選擇適當的混合填料,在填料中加入生石灰、水泥等,使其對周圍的潮濕環境起到一定的改善作用;對該段路基進行換填,選擇透水性好的沙礫類土,以確保路基的穩固性;使用化學加固法,通過特殊的化學反應使路基的土質條件得以改善。在潮濕性路基的處理中,要堅持改善土質潮濕性的原則,預防路基濕陷等問題的發生。針對路基不同的濕陷等級、類別等,安排施工材料和施工方法,盡可能減少土的壓縮性、滲水性,減小其濕陷風險,促進路基結構的穩固性;重視對路基陷穴的處理,采用澆灌法、開挖回填法等手段,處理好陷穴,避免其對路基穩定性造成一定的影響。
5、易滑坡型路基
滑坡路基的處理有很多種方法,關鍵是做好防水、力學平衡和土質改良工作。其基礎處理主要從三個方面進行:進行排水、防水處理,減少降雨、地下水對路基穩固性的影響,確保排水的通暢,避免路基和路基附近形成積水面。通過減重等方式改善路基段的土質環境,降低路基和邊坡發生滑坡的概率,盡可能減小路基上的機械作業等產生的震動對土力的影響。結合滑坡性質,對滑坡段進行集中的整治、處理,改善公路施工的路基環境,確保公路施工和使用的安全性、穩固性??傊?,在施工中,結合滑坡的具體情況,采用多種方式組合處理,提高路基處理的效果,提高公路施工的安全性、經濟性和方便性,促進公路工程社會效益和經濟效益的發揮。
結語
在公路的施工中,應當根據特殊路基的特殊性質,采取適當的處理方法。在注重公路施工的方法的同時,還要注意到環境保護措施與安全保護措施。
參考文獻
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[2]張積生,公路路基沉降問題探析[J],科技傳播,2010