孙同霞,刘 鹏
(海林市公路管理站)
为了保证路基路面结构的稳定性,一般要求路基处于干燥或中湿状态。过湿状态的路基必须经处理后方可铺筑路面。上述四种干湿类型以分界稠度Wc1、Wc2和Wc3来划分。稠度Wc定义为土的含水率W与土的液限WL之差与土的塑限Wp和液限WL之差的比值,即
式中:Wc为土的稠度;WL为土的液限;W为土的含水率;Wp为土的塑限。
土的稠度较准确地反映了土的各种形态与湿度的关系,稠度指标综合土的塑性特性,包含液限与塑限,全面直观地反映了土的硬软程度,物理概念明确。
(1)Wc=1.0,即W=Wp,为半固体与硬塑状的分界值;
(2)Wc=0,即W=WL,为流塑与流动状的分界值;
(3)1.0>Wc>0,即WL>W>Wp,土处于可塑状态。
以稠度作为路基干湿类型的划分标准是合理的,但是不同的自然区划,不同土组的分界稠度是不同的,详见表1。
表1 自然区划与土质分界稠度
在公路勘测设计中,确定路基的干湿类型需要在现场进行勘查,对于原有公路,按不利季节路槽底面以下80cm深度内土的平均稠度确定。于路槽底面以下80cm内,每10cm取土样测定其天然含水率、塑限含水率和液限含水率,以下式求算:
式中:Wi为路槽底面以下80cm内,每10cm为一层,第i层上的天然含水率;WLi为同一层土的液限含水率(76g平衡锥);Wpi为同一层土的塑限含水率;Wci为第i层的稠度为路槽以下80cm内土的算术平均稠度。
表2 路基干湿类型
对于新建道路,路基尚未建成,无法按上述方法现场勘查路基的湿度状况,可以用路基临界高度作为判别标准。当路基的地下水位或地表积水水位一定的情况下,路基的湿度由下而上逐渐减小,如图1所示。与分界稠度相对应的路基离地下水位或地表积水水位的高度称为路基临界高度H。
H1相对应于Wc1为干燥和中湿状态的分界标准;H2相对应于Wc2,为中湿与潮湿状态的分界标准;H3相对应于Wc3,为潮湿和过湿状态的分界标准。
在设计新建道路时,如能确定路基临界高度值,则可以以此作为判别标准,与路基设计高度作比较,由此确定路基的干湿类型。
图1 路基临界高度与路基干湿类型
为了保证路基的强度和稳定性不受地下水及地表积水的影响,在设计路基时,要求路基保持干燥或中湿状态,路槽底距地下水或地表积水的距离,要大于或等于干燥、中湿状态所对应的临界高度。