中国市政工程华北设计研究总院有限公司 天津市 300381
摘要:湿陷性黄土地区路基施工注意事项较多,结合具体路基施工概况,了解湿陷性黄土路基施工方法,选择适当的施工方法完成路基施工处理。目的在于保证路基施工稳固性,延长道路使用寿命,保证道路运行安全。
关键词:湿陷性黄土;路基夯实;冲击碾压法;路基沉降;灰土挤密法
湿陷性黄土地区路基设计难度较大,湿陷性黄土作为特殊类型土质,是常见的特殊地质类型。对于路基设计来讲,湿陷性黄土在水理性以及稳固结构等方面提出很多难题。湿陷性黄土对于路基设计具有一定危害性,路基设计中必须以科学的手段增加路基稳固性与承受力,规避路基出现不均匀沉降问题。以此剖析路基设计要点,更好的适应湿陷性黄土地区路基施工要求。
一、工程概况
康泰路其修筑起点为新乐东街(东大街),终点为海东大道,全长2086 m,道路红线宽度26m。沿道路左侧市政管线用地4.5m,沿道路右侧市政管线用地5.0m。道路及其附属市政设施总占地宽度为35.5m。工程项目包含东大街道路改造工程,车行道部分道路宽度为20m,道路面层翻新,面积约为4770m2(含滨河北路路口);人行道进行重新翻建,宽度为3m人行道+2m绿化带,两侧人行道面积约为1200 m2,绿化带面积约为800 m2;人行道两侧路灯全部换新。康泰路现状路全宽12米,为现状公路,本次为实现规划,设计调整如下:道路原则以现状东侧路边作为道路红线边线,全线向西侧偏移,道路断面型式为:由左(西)侧向右(东)侧依次为:3.0m人行道+2m绿化带+16m车行道+2m绿化带+3.0m人行道,红线总宽度26m。路段左(西)侧侧设置4.5m设施带,右(东)侧设置5.0m设施带,路基全宽35.5m。因此工程道路沿线场地湿陷类型、等级为Ⅱ级(中等)自重湿陷性黄土零填方,需要对路基进行处理。
二、湿陷性黄土路基沉降机理剖析
对于路基设计来讲,必须掌握湿陷性黄土路基施工设计期间,可能出现的沉降情况。路基是道路施工与扩建的基础,路基稳固性直接关系到道路施工的安全性,路基稳固性下降,会直接威胁到道路的使用寿命。湿陷性黄土路基经常出现沉降情况,之所以如此原因多元化,但是总体来讲是因为湿陷性黄土压缩性特点,影响到路基的均匀沉降。湿陷性黄土砂与砂之间缝隙较大,地下水多,存有大量可溶性胶结物,同时颗粒多为粉末状,受到各方面因素的影响,土壤虽然具有较强粘结性,但是一旦地下水上涨或者汛期等,可溶性胶结物在水的作用下溶解,整个路基出现不均匀沉降,路基结构被侵蚀[1]。
三、湿陷性黄土路基设计方法介绍
路基是道路施工与运行的关键,对于湿陷性黄土路基设计,结合湿陷性黄土特点,路基可能出现的问题以及湿陷性危害,主要应用以下几种方法进行湿陷性黄土路基处理。
(一)垫层法
垫层法主要在通过素土对湿陷性黄土路基进行处理,比较适合浅层湿陷性黄土处理。垫层法处理一般湿陷性黄土的厚度为1m-3m,主要形式为素土垫层,根据实际施工需要,还包括灰土垫层,具体施工形式以实际施工情况为主。
(二)冲击碾压法
冲击碾压法是当前湿陷性黄土路基施工的重要方法,通过冲击式压实机,在压实轮作用下,将湿陷性黄土进行冲击碾压,这过程中所产生的冲击波进一步增加路基压实力[2]。湿陷性黄土路基处理中,深度在80cm常用冲击碾压法。冲击碾压法中压实机的速度结合实际施工情况需控制在14km/h,施工效率非常高,大面积湿陷性黄土路基施工处理均选择冲击碾压法。
(三)强夯法
动力固结法又被称之为强夯法。结合湿陷性黄土路基施工情况,以起重设备为主体,将重锤高度调整到±35m,重锤的重量为100t-350t,通过自由落下的方式,将湿陷性黄土路基夯实,通过压实处理改善湿陷性黄土缺陷,有效预防路基变形,进而保证路基施工强度[3]。
(四)灰土挤密法
此施工方法主要以打桩机作为施工设备,根据路基土层深度选择适当的钢套管,将其打入湿陷性黄土路基中,待其拔出后形成多个桩孔,随后利用石灰土填入桩孔中,通过分层填入的方式打造成灰土桩。
结合此次道路扩建地质情况与施工要求,选择冲击碾压法进行路基施工。
四、湿陷性黄土路基设计要点
(一)特殊路基处理
此次施工地点为自重湿陷性黄土,湿陷等级为Ⅱ级,剩余湿陷性黄土厚度小于3m时,则采用冲击碾压,消除湿陷性然后铺筑30cm(8%)石灰土找平垫层。路基处理宽度:填方路段(填土高度大于1.10m)路基坡脚两侧各1m范围内全部处理,低填浅挖路段路基处理至路面结构层底1m以外。填方路段(填土高度大于1.10m)路基坡脚两侧各1m范围内全部处理,低填浅挖路段路基处理至路面结构层底1m以外。根据路基施工要求,及时对路基进行在冲击碾压,碾压水平安全距离见表1。冲击碾压方式选择25KJ三边形冲击压力机展开,碾压结束后及时进行找平垫层,材料为石灰土(8%),厚度为30cm。路基碾压处理中,必须采取超开挖换填结合的方式,尤其是湿陷性黄土较深位置。
表1- 冲击碾压水平安全距离
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在此基础上,还需要对路基进行压实处理,必须严格按照表2压实标准表完成压实施工。压实标准表通过《公路土工试验规程》重型击实实验验证得到。
表2- 土质路基压实标准表
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(二)及时完成路基排水
路基排水对路基施工稳定性十分重要。路基排水施工中,因为湿陷性黄土地下水位较高,存在较多的边沟冲刷以及基底陷穴等情况,排水施工必不可少。排水施工必须严格按照分散径流、稳固地基、科学引流等原则,确保排水设计方案周密科学。此次排水施工,以地下管线排水为主,设置截水沟,打造全面、安全的排水系统,同时还要利用浆砌石及时对排水系统进行砌护[4]。根据施工情况,及时对地表水变化以及汛期地下水变化等详细掌握,设计地下管线排水图纸,按照图纸完成排水施工。注意地下排水系统需与地表自然排水相连。搭配边沟排水设计,及时将地下水引入排水沟中,由此完成地下水的引流。添加流水槽以及泄水槽,确保排水顺畅,路基稳固。
结束语:
综上所述,湿陷性黄土路基施工中,必须对湿陷性黄土结构详细了解,同时还要结合地基施工要求。此次道路扩建中,选择冲击碾压法进行湿陷性黄土路基处理,排水对路基稳固性至关重要,做好排水处理,保证道路扩建路基稳固性,改善路基不均匀沉降以及塌陷等问题,延长道路使用寿命。
参考文献:
[1]张骞.灰土挤密桩在湿陷性黄土路基中的设计及应用[J].交通世界,2019(33):72-73.
[2]李方根.浅谈湿陷性黄土路基设计与处理措施[J].科技风,2019(10):116.
[3]王瑞华.关于湿陷性黄土路基设计的探讨[J].绿色环保建材,2018(05):96.
[4]张海伟.湿陷性黄土地区桩板路基设计控制与研究[J].公路交通科技(应用技术版),2016,12(06):160-161.