公路路基施工中过湿土技术解析

2020-09-10 07:22:44陈小刚
交通科技与管理 2020年11期
关键词:路基施工公路工程应用

陈小刚

摘 要:以过湿土技术为研究背景,对过湿土技术在公路路径工程中的应用情况进行分析。首先论述了该技术的特点以及应用机理,然后再分析过湿土技术应用分类的基础上,对过湿土技术的应用要点以及质量控制方式进行深入研究,希望论述之后,可以给该领域的工程人员提供借鉴,从而不断推进我国公路事业的发展。

关键词:公路工程;路基施工;过湿土技术;应用

中图分类号:U416.1 文献标识码:A

0 引言

公路项目路基施工环节,因为天气条件、地理环境等各个方面原因的影响,导致过湿土的情况存在,如果无法及时有效的处理就会导致公路质量无法满足要求。因此,分析过湿土处理技术以及注意事项有着非常重要的作用。

1 过湿土概述

1.1 特点

过湿土粘性相对较高,因为地表水、地下水的共同影响之下,表层虽然比较干爽,但是内部结构含水量比较高,且长期处于饱和水的条件之下,导致内部存在很多亲水矿物质,塑性性能不足,在施工环节极易导致压实度不足的情况,如果要开展处理工作,会造成路基下沉的问题,路基结构稳定性不足,还会导致安全事故的发生。过湿土透水性比较差,在处理中难度较高,施工工期会有所延长,且需要使用比较开阔的场地进行晾晒或者压实处理,造成现场施工难度很高。如果路基作业环节,采取过湿土进行填料施工,在施工后路基含水量会升高,只要是达到21%就会产生严重的后果,公路路基质量比较差[1]。

1.2 机理

从当前实际情况分析,过湿土的种类比较多,因此,在施工前需要全面的检测含水量参数,然后确定稠度参数,采取必要的处理应对措施,保证稠度达到公路路基的施工要求才能进行现场施工。过湿土稠度计算按照下式进行:

WC=(WL-W)/IP

其中:WC为过湿土的稠度;WL为液限;IP为塑性指数。具体处理措施可见下表1。

2 公路路基施工中过湿土处理技术的应用

2.1 技术分类

2.1.1 石灰法

从实际情况分析,生石灰的吸水性比较好,如果和过湿土混合到一起,就会直接吸收其内部结构的水分,此时会造成含水量下降,且二者经过充分的混合之后稳定性得到提升,不会产生任何的不良反应。但是要提起足够的重视,生石灰的用量需要做好控制,加入比例控制在18%以下,否则将会出现填料质量下降的问题,导致路基结构稳定性较差 。

2.1.2 晾晒法

晾晒法的操作方式比较简单,只需要对过湿土进行翻晒处理即可,该方式通过设备进行现场的过湿土翻耕处理,确保平铺均匀性合格,虽然操作简单,成本也比较低,但是需要比较大的场地才能完成,且需要天气晴朗,只能在春季或者夏季进行,且天气状态良好。如果阴雨天则会导致过湿土的水分增大,不仅造成后续施工无法进行,还会导致工作量的增加,而人工方式难以控制最终的施工效果,应该经过反复晾晒才能满足工程的施工要求[2]。

2.1.3 换填法

路基填筑作业环节,应该根据需要适当的增加钢筋的层数,可以有效的消除过湿土的问题,保证路基回弹模量满足工程的要求,也能够简化过湿土的处理步骤,减少过湿土的使用量,进而可以降低施工成本,且有着较高的安全性与可靠性。

2.2 技术应用

某低洼地区进行公路建设施工,在该区域内的地下水位是相对比较高的,且地表的湿度比较高,造成现场施工中有面积较大的过湿土土质的存在。通过测量设备进行现场地表土的检测,发现含水量超出36.2%,有些地区内地下水已经完全进入到路基结构内,必须在现场进行过湿土的处理。在正式处理工作开始前,进行各个部分物理性质的分析,调查结论如表2。

本次工程实施中,过湿土处理技术从下面几点出发:

(1)设计。路基左右两侧需要开挖出一条宽度0.45 m、深度1.65 m的排水沟,应该尽量的保证排水沟和自然河流是连接的,确保排水效果符合工程的要求。排水沟的作用是及时将地表水排出去,从而可以有效的降低地表水位,保证设计过程中地下水位高度不会给路基压实作业产生任何的问题或者缺陷,确保地下水位处于安全的条件之下,满足现场的施工需要。在施工中需要提起足够的重视,排水沟宽度就是沟底部分的宽度,此时排水沟两侧应该设计成为有一定坡度的情况,一般为倒梯形的形式设定,坡度在1:0.7左右即可。如果要想使得排水沟的结构达到完整性的要求,应该在现场进行部分碎石的砌筑施工,并且加强防护处理。排水沟进行排水作业实施后,在内部没有任何积水的情况,可以做好过湿土的翻耕处理,然后在阳光下进行暴晒处理,从而可以降低含水量。晾晒环节应该综合分析路基压实的实际情况,保证含水量处于最佳的范围内,确保不会给天然土体结构产生任何损坏影响,且不能采用振动压路机进行施工[3]。

(2)掺灰。由于路基会承受车辆荷载的持续作用,因此,在施工中应该做好承载力检查,达到规定标准要求,稳定性满足标准。本次工程采取加入生石灰的方式,在加入前要做好试验分析,加入比例在5%左右可以达到应用的效果。在过湿土内加入生石灰之后,进行粉碎處理,确保均匀混合,然后开始填筑压实作业。生石灰可以吸收过湿土内的水分,缩短晾晒的时间,还能够与其发生离子交换,从而可以避免产生水膜或者减小水膜厚度,促进土体颗粒之间凝结而形成团状结构,不会有土体颗粒分散的情况。此外,生石灰还能够和过湿土发生氧化反应,保证结构强度得到提升。但是需要注意,在加入生石灰的过程中,需要加强检查和控制,避免用量超标而导致土体性质变化,也要保证生石灰不会发生变质的问题[2]。

(3)排水。除了通过开挖排水沟的方式进行排水处理,本次工程还采用的管式渗沟的结构,这种综合排水形式可以提升排水效果。排水沟与渗沟并不是矛盾的,可以同时实现,排水沟的目的是将地表水排除,避免其进入到路基结构内,而渗沟的目的是拦截地下水,避免其对于路基产生浸泡反应。渗沟设计尺寸为宽度0.6 m、深度1.85 m,和排水沟对比分析,规模相对较大。排水沟的选择设计,可以应用附带钢圈与滤布的直径为35 cm的软式水管的形式,渗沟顶部应该设置封闭层,避免过湿土掉落到孔隙结构内。渗沟外部应该设置一层砂砾石结构,其颗粒应该达到均匀性标准,且采用里外结构组成部分,外部颗粒为15 mm的直径,内部颗粒直径2.5 mm即可,提高流水效果,防止过湿土进入到渗沟内。渗沟外部的迎水面没有任何缺陷之后,应该在内侧背水面需要设置隔渗薄膜的结构,其纵向撕裂强度应为0.4 kN。公路路基季节影响比较严重,该项目中雨雪天气造成路基影响比较严重,为了有效的防止出现过湿土的情况,在现场需要做好路基边坡的护坡处理,设置粘土层结构,厚度0.4 m,且应该在现场设置一层土工布,通过横坡方式设置,其坡度为3.4%[4-5]。

(4)固化。应用固化剂进行过湿土处理效果最好,且操作非常的简单,可以保证过湿土的密实度合格,延长使用寿命。固化剂的选择尤为关键,凝固力是首先需要考虑的因素,目前应用比较普遍的就是水玻璃固化剂的形式,在加入到过湿土材料内,保证二者充分的混合均匀,经过一周时间的固化反应,可以达到规定的强度效果。但是固化剂成本相对较高,如果大范围内的应用,会导致路基项目作业成本升高。此外,当前的碎石断层过湿土处理过程中,应该确保碎石的应用量足够,并且要明确的进行碎石断层位置的设置,保证水文条件符合工程的要求 。

3 公路路基施工中过湿土处理过程中的注意事项

(1)施工现场的土样选择尤为重要,所以在现场应该对于含水量超出标准要求的过湿土进行晾晒处理,需要比较大的晾晒场地才能实现,可以促进水分蒸发速度的提升。在土场选择环节,应该结合现场的实际情况确定,保证其处于过湿土施工路基的周边区域范围内,可以有效的减少运输的时间,运输难度也会下降,还会防止施工存在任何问题,提高施工的效率和质量。

(2)过湿土路基在施工环节,填筑作业尤为关键。因为过湿土的土质相对较差,为了保证工程的质量合格,可以采取分层填筑作业的方法,就是在底部开展填筑施工,然后逐层进行填筑与夯实作业施工,可以保证土体结构的强度性能合格。工作人员做好各个层的过湿土粉碎处理,然后开始平铺与压实施工,以达到过湿土结构稳定性效果。

4 结论

综上所述,公路路基在施工中,如果遇到过湿土地质条件,需要采取科学合理的处理方法,保证过湿土结构性能合格,满足公路工程的应用需要,促进项目总体运行质量的提高。

参考文献:

[1]戚林莉,王福.关于公路路基施工中过湿土的处理方法探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2011(20).

[2]周珍軍.过湿土处理技术在公路路基施工中的应用研究[J].黑龙江交通科技,2017,40(03):94+96.

[3]田涛亮.公路路基施工中过湿土的处理和应用[J].城市建筑,2016(03):272.

[4]江胜英,赖燕玲.公路路基施工中过湿土的处理对策研究[J].交通标准化,2013(15):101-103.

[5]吴铭.论过湿土处理技术在公路路基施工中的应用[J].中小企业管理与科技,2014(04):104-105.

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