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目前,我國經濟快速發展以及不同地區之間的經濟文化交流更加頻繁,人們物質生活水平的提高也提升了出行需求,為了滿足上述需求,近年來我國也加大對高等級公路的建設力度。隨著高等級公路工程覆蓋范圍的擴大,建設地區中遇到濕陷性黃土等惡劣地區的概率也在不斷增加,由于此類地區的特殊性,如果沒有做好相應的處理,在高等級公路建設和運營中會出現結構被破壞以及變形等問題。因此針對高等級公路建設中遇到的濕陷性黃土問題,需要通過相應的路基處理技術來改善其土層的物理性質以及力學性質,保證公路工程的建設質量以及運營的安全性。
無論是在何種地質條件的地區建設公路工程,都需要對建設地區的地質條件進行詳細勘察并出具詳細的地質報告。針對濕陷性黃土地區來說也是如此,而且要在此報告中準確評價黃土的濕陷性。首先是要經過對黃土土層的濕陷性分析之后得出其分布情況、厚度以及地下水位等情況,而且還要判定其屬于自重型還是非自重型。此外,還要確定其濕陷等級,主要是通過室內壓縮實驗、現場抗坑浸實驗以及現場靜載荷實驗等來確定。濕陷性黃土的特性主要表現在自上覆土層的自重壓力或者是在外界壓力等作用下會表現出土層的結構被破壞而下沉的問題。也正是由于此特性,如果沒有妥善的路基處理就容易造成公路工程的沉降或傾斜等損害公路工程并威脅運營安全等問題。濕陷性黃土按照不同的機理還可以分為高可溶鹽和高孔隙率兩種類型,需要在施工之前做好相應的鑒定以及采取相應的措施來應對。由于普通的黃土通常為粉土顆粒,具有較大的孔隙,因此會表現出松散、多孔結構以及含有較多可溶鹽的特點,也正是由于其具有上述結構而容易導致出現濕陷的問題。而導致出現濕陷問題的外部因素則主要是外界的壓力以及水的作用。
由于不同地區的地基土質和結構物存在較大的差異,為此也需要結合實際情況來對濕陷性黃土地基采取不同的地基出路方式。通常在地基處理之前需要開展現場勘察和取樣工作,通過試驗之后來對濕陷性黃土的類型和等級進行分析和判定。而且在綜合分析此地區的地質條件、工程施工工藝以及工藝環境等因素之后,還要結合經濟性因素來選擇最佳的處理技術和方案。通過此處理技術和方案的應用,主要的目的就是保證黃土地基的承載力滿足抵御各種變形因素的能力要求。
3.1 強夯法 此種方法就是利用重錘自由下落來夯實黃土土層土體的原理,通過此種方式來提升土層的強度以及降低其壓縮性。此種方法所應用的原理和設備比較簡單,而且也而表現出較強的實用性,比較適合對非飽和土進行加固。而且在實際的堆積加固施工中表現出具有較快的加固施工速度和良好效果、較高經濟效益的優點。在此方法的實際伊寧楊在鴻,需要做好施工設計階段中濕陷性黃土土層的類型和等級的勘察工作,而且結合實際情況來對此方法應用中的夯擊能量、次數以及深度等參數進行確定。同時還要在正式施工之前通過試夯的方式來優化和確定作業參數,且在強夯施工之后需要對土層開展及時的檢測工作,重點保證其加固深度滿足設計方案的要求。
3.2 灰土擠密法 此種方法就是利用打樁機以及振動器來進行地基處理的方法,在上述器具的應用之下將鋼套管打入地基中來形成樁孔,通過填入石灰石等方式來起到對地基的夯實。此種方法從原理上述屬于對土層的橫向加密,也就是將上述鋼套管打入地基中時會對其周圍的地基土造成較大的水平力作用,這就會改善其周圍地基的物理性質,實現其土層密實度的提升,并且降低土層的壓縮性,實現濕陷性黃土路基濕陷性的顯著改善。在此技術的應用中,需要做好對現場樁位以及樁孔深度的控制,保證其滿足設計要求。
3.3 沖擊碾壓法 此種地基處理方法屬于表層夯實的類型,比較適合在比較淺的濕陷性黃土地基中應用,比如在其深度為1~3m的范圍內進行地基的處理,表現出比較好的處理效果。其原理就是通過對地基的反復夯打來對地基土層的密實度進行提高并且改善其物理性質以及力學性質。通過此種方式可以減少地基的變形程度,比較適合在飽和度不足60%的濕陷性黃土地基中應用。但是在此技術的實際應用中,如果土層中的含水量較大,需要在對土層進行晾曬并有效降低其含水量之后才能應用此技術。
3.4 水泥土攪拌樁技術 此種處理技術就是將水泥作為主要固化劑,通過機械方式將其與濕陷性黃土進行混合攪拌,在二者發生反應并硬化之后實現地基承載力和穩定性的提升。此種處理技術具有較為簡單操作的特點,比較適合多樣化的地質條件以及復雜建設環境等情況,對于具有較高含水量濕陷性黃土地基的加固起到良好的效果。
3.5 換填法 此方法就是將濕陷性黃土地基中的一部分軟質土層清理出去之后進行其他材料的置換填充,比較常用的就是片石、鵝卵石、鋼渣以及煤礦渣等具有較硬材質的材料。在實際應用中通常需要通過機械和人工配合的方式來進行分層和分布換填,按照每一層每一步都要進行夯實和碾壓。
濕陷性黃土由于具有在自上覆土層的自重壓力或者是在外界壓力等作用下會表現出土層的結構被破壞而下沉的問題等特性,不利于高等級公路在此地區進行公路工程的安全施工以及運營。因此,為了保障滿足高等級公路的建設和運營對于地基性質的要求,需要通過有效的地基處理方式來改善土層的物理性質以及力學性質。也就是通過本文中所提到的、常用的強夯法、灰土擠密法以及沖擊碾壓法、水泥土攪拌樁技術、換填法等地基處理技術來進行濕陷性黃土路基的處理,保證高等級公路工程的建設質量以及安全運營。