李惟浩 崔元康 林新德
【摘要】特殊路基指的是修建在对工程建设不利的地质现象以及特殊的地质情况之下而使用的道路路基。本文对几种公路施工中经常用到的特殊路基类型进行了简单的阐述,并且介绍了一些相关的处理方法。
【关键词】公路施工;特殊路基;处理方法
特殊路基一般指不易修筑进行公路修筑的路基,通常是因为其所在地特殊的气候条件以及特殊的地质形态,所以难以施工。我国很多地区属于这类地区,比如沙化严重的戈壁地区、丘陵地区以及盆地边缘地区,这些地区的特殊地形与特殊气候,导致了公路修筑的困难,为了保证公路路基在较长时间内的稳定性和路面的平整度,必须对特殊路基进行处理。
一、公路施工中一些特殊路基的特点
1、软土路基
软土路基主要包括淤泥、淤泥性土质、杂填土、沙土、粉土等,其主要特点有以下几点:软土的压缩性高,易发生较大幅度的沉降,且沉降表现出极不均匀的特点。软土的天然强度低,承载力较差,容易因为压实受力不均匀,而造成路基的不平稳。软土的渗透性小,含水量较大,且具有很强的流变性和触变性。
2、膨胀土路基
膨胀土路基的处理是公路工程特殊路基处理的难点,受其吸水膨胀力较强、黏性很大、失水后容易收缩等特点的影响,对其进行处理和改造有很大的难度。此外,膨胀土基地强度、弱减期显著,虽然无直立陡坡,一般情况下坡度较平缓,但是,土层机构容易发生变化,极易引发溜塌、滑坡等现象。
3、潮湿性路基
潮湿性路基处理的最大困难是压实,受其含水量不均匀、透水性差的影响,在施工过程中,调节、控制土质的干湿度和排水较为重要。潮湿性基地的可溶性盐类含量较为丰富,土层含水量较大时易发生湿陷,导致路基的平整度不稳定;受透水性差等特点的影响,潮湿性路基具有一定的易被冲刷性,这一特点导致了路基结构的不稳定性,容易受水流等因素的影响,出现塌陷、下沉等现象,影响公路施工的质量。
4、易滑坡型路基
形成这一特殊路基的因素是多方面的:土质较软,受压实不均匀、含水量变化等因素的影响,易发生滑坡现象。因含水量较大的黄土层具有较强的湿陷性,在含水量丰富的情况下,极易发生塌陷、沉降等现象,造成滑坡。在山区公路施工过程中,石多土少,水平较高的地势受水纹、爆破、机械振动等因素的影响都有可能引起滑坡。即使公路建成后,这些易滑坡路基如果未能得到妥善处理,也存在很大的安全隐患,影响道路的施工质量和安全使用性。
二、特殊路基的基本处理方法
1、软土路基的基本处理方法
软土路基的处理主要是从增强稳定性和防沉降两个方面入手。常用的处理方法有表层处理法、换填法、重压法和垂直排水固结法。例如,某段软土路基含水率较高,对其进行表层处理时,要注意:在路基表面按规划打桩,桩的紧密度、深度与软土层的特点密切相关。向桩孔中填入干土粉、石灰粉等吸收一定水分,初步改善土的硬度;也可快速浇灌或下套管,并做好防水处理,同样可以达到改善土质的目的。注意打孔的速度和密度安排,最好打一个孔就立即填埋,避免孔空间的收縮或堵塞。控制好填料速度,确保其密实度符合工程要求,且填料的混合应该科学、规范。严格按照施工要求配置填料比例;混合填料一定要充分搅匀,避免其不均匀造成的压实不均。总之,软土路基的结构呈多样性和复杂性,对软土路基的处理要结合施工中的具体情况,采用多元化的处理手段,提高公路路基的稳固性和坚固性。
2、对岩溶路基的处理方法
填补片石法:适用于岩溶凹陷的地带,采用分层填补片石的方法来整平路基,并用夯实机增强改造后路面的承重。采用涵盖板法:适用于岩溶排水管道或暗河的通道,采用涵盖法的方法来整平路基,这个过程中要注意的是涵盖板承重力的选择。强夯击破法:适用于地势相对平缓的溶蚀沟槽地段,这样的地形为强力夯实创造了有利的施工条件。浆砌片石支柱法:适用于外露的大面积溶洞,并且有条件可以进入到溶洞内是采用的方法。注浆充填法:适用于相对较稳定的浅层干溶洞,这还有两种相反的情况:当溶洞面积较小,可填充的时候,可以采用钻孔注浆充填法进行处理,注浆工艺采用压力在0.3—0.4MPa的低压,时间7—8h间歇式灌注的方式比较合理,砂浆标号M7.5;否则可以采用钻孔爆破法,利用爆破的方式将溶洞坍塌为明沟,再用挖方石料对溶洞进行填充。支挡避开法:如果遇到路基不经过岩洞,但路基坡脚距离岩溶、落水洞等较近时,可以采用路肩式或者路堤式等挡土墙来遮挡岩洞,这样可以不需处理岩洞,为施工减少麻烦。不需处理的情况:对于一些特殊的岩溶洞是不需要再施工前对其进行处理的,如岩溶顶板厚度大于4m并且跨度小于等于6m的,自身溶洞顶板有较好的完整性;另外如果溶洞埋深大于20m,因为目前尚没有有效的方法改善其性能,而且附加应力于20m处已经很小,所以也可不进行处理因。
3、膨胀土路基的基本处理方法
结合地形特征对路基实施分类处理,通常分为平坦地和斜坡地两种。采用换土、改良土质、湿度控制法等方式进行施工处理。不同的方法又有多种施工工艺,比如湿度控制法,可分为暗沟保湿法、帐幕保湿法等控制膨胀土的含水量,提高土层的稳定性;土质改良法主要是通过物理方法或化学方法,改善土质环境,减弱土层的膨胀、收缩力,以提高土层的稳固性,比如应用水泥土作为填料,增强土质的胶结力,提高路基的整体强度。例如,在某公路的施工过程中,结合当地水纹、地质等资料和勘探报告得出,该地段土层的膨胀系数较大,需进行换土处理:对换土深度进行研究、测试,确保土质改良的成功。对填料慎重选择,比如就近取材应混合石灰等作一定处理,在减小其胀缩力的基础上再进行换填。重视两边边坡的处理,合理应用土工布,采取适当的压实工艺,确保路基工程使用的持久性和稳定性,以保证公路路基的施工质量。此外,避免雨天作业,防止湿度对压实等施工的影响,重视施工场地排水设施的修建和保护。
4、潮湿性路基的基本处理方法
潮湿路基的基本处理方法有三种:选择适当的混合填料,在填料中加入生石灰、水泥等,使其对周围的潮湿环境起到一定的改善作用;对该段路基进行换填,选择透水性好的沙砾类土,以确保路基的稳固性;使用化学加固法,通过特殊的化学反应使路基的土质条件得以改善。在潮湿性路基的处理中,要坚持改善土质潮湿性的原则,预防路基湿陷等问题的发生。针对路基不同的湿陷等级、类别等,安排施工材料和施工方法,尽可能减少土的压缩性、渗水性,减小其湿陷风险,促进路基结构的稳固性;重视对路基陷穴的处理,采用浇灌法、开挖回填法等手段,处理好陷穴,避免其对路基稳定性造成一定的影响。
5、易滑坡型路基
滑坡路基的处理有很多种方法,关键是做好防水、力学平衡和土质改良工作。其基础处理主要从三个方面进行:进行排水、防水处理,减少降雨、地下水对路基稳固性的影响,确保排水的通畅,避免路基和路基附近形成积水面。通过减重等方式改善路基段的土质环境,降低路基和边坡发生滑坡的概率,尽可能减小路基上的机械作业等产生的震动对土力的影响。结合滑坡性质,对滑坡段进行集中的整治、处理,改善公路施工的路基环境,确保公路施工和使用的安全性、稳固性。总之,在施工中,结合滑坡的具体情况,采用多种方式组合处理,提高路基处理的效果,提高公路施工的安全性、经济性和方便性,促进公路工程社会效益和经济效益的发挥。
结语
在公路的施工中,应当根据特殊路基的特殊性质,采取适当的处理方法。在注重公路施工的方法的同时,还要注意到环境保护措施与安全保护措施。
参考文献
[1]张旭东,对公路工程特殊路基处理的探讨[J],黑龙江交通科技,2010
[2]张积生,公路路基沉降问题探析[J],科技传播,2010