剖析濕陷性公路路基施工論文

時(shí)間:2022-11-27 04:29:00

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剖析濕陷性公路路基施工論文

關(guān)鍵詞:濕陷性黃土;路基;處理;施工

濕陷性黃土是一種在干燥情況下,具有較高強(qiáng)度和較低壓縮性,遇水后在一定外力作用或在自重作用下強(qiáng)度驟降的一種特殊巖土。它廣泛分布于我國甘肅、寧夏、陜西和山西等黃土高原地區(qū)。其中以03馬蘭組黃土最具有代表性。濕陷性黃土對公路工程的工程危害主要表現(xiàn)為遇水后的不均勻沉降,引起公路路面大面積開裂、下陷,從而引起其他次生公路病害,進(jìn)一步加劇黃土地基的濕陷性,引起惡性循環(huán)。所以公路工程中的濕陷性黃土路基施工質(zhì)量直接影響整個(gè)公路的施工質(zhì)量以及后期運(yùn)營期養(yǎng)護(hù)工程。

省道臨午線位于山西省臨汾市西北地區(qū),公路等級為23m寬的四車道一級公路,設(shè)計(jì)行車速度為60km/h。設(shè)計(jì)荷載100kN.m。沿線經(jīng)過汾河階地、昕水河階地和山前臺地。在河流階地以及山前臺地地表覆蓋有厚度達(dá)5m~9m厚濕陷性黃土,濕陷等級為Ⅱ級自重濕陷。因此,濕陷性黃土地區(qū)路基的施工措施恰當(dāng)與否對整個(gè)項(xiàng)目的工程質(zhì)量至關(guān)重要。

省道臨午線K15+900~K17+100段為山前臺地,地表覆蓋9m厚Ⅱ級自重濕陷性黃土,地表沖溝、陷穴發(fā)育。設(shè)計(jì)中對填方路段原地面清表后采用1000kN.m夯擊能強(qiáng)夯處理消除濕陷性,對于挖方路段挖至距離路床后采用1000kN.m夯擊能強(qiáng)夯處理消除濕陷性并設(shè)置30cm后灰土封層。對于高擋土墻及橋臺地段則采用灰土擠密樁消除整個(gè)濕陷性土層的濕陷性。施工過程中根據(jù)規(guī)范要求、設(shè)計(jì)圖紙及當(dāng)?shù)貙?shí)際情況,對不同段落分別采取了措施。具體如下:

1填方路段

黃土路段施工過程中應(yīng)嚴(yán)格做好防排水,避免施工場地排水不暢或浸水。對各個(gè)處置措施的施工工藝均應(yīng)設(shè)置試驗(yàn)段,以確定各施工參數(shù)。

1.1填方路基基底處理

在路基填筑前,應(yīng)對原地面進(jìn)行處置,處置寬度應(yīng)大于路基坡腳外1/2濕陷性黃土層厚,并不小于2m。

根據(jù)設(shè)計(jì)要求,路基基底采用1000kN.m強(qiáng)夯處理,對于重要建筑物附近,且建筑物具有一定抗震能力的,路基基底清表后采用沖擊碾碾壓40遍。橋臺及高擋墻段落則需消除整個(gè)濕陷性土層的濕陷性。對距離抗震能力差的民房較近的段落,采用50cm的5%灰土墊層(外摻、重量比)。

選用強(qiáng)夯處理時(shí),應(yīng)先進(jìn)行現(xiàn)場實(shí)驗(yàn),強(qiáng)夯地基的黃土飽和度不應(yīng)大于80%;強(qiáng)夯位置距離居民區(qū)不小于150m;橫路基向強(qiáng)夯范圍至征地邊界;對于黃土飽和度大于80%或距離居民區(qū)小于150m的路段,按設(shè)計(jì)文件中要求考慮使用灰土樁處理或換填50cm后5%灰土處理。一般路基強(qiáng)夯范圍為用地界,夯點(diǎn)間距4m,正三角形布置,間隔挑夯,單擊夯能視地基濕陷性類型,濕陷等級以及濕陷性黃土厚度綜合確定,單擊最后兩擊夯沉量不大于5mm。點(diǎn)夯以后將地面平整,以1000kN.m夯擊能滿夯,夯印彼此搭接,滿夯兩遍,每次滿夯后都應(yīng)將地面重新平整。點(diǎn)夯次數(shù)、沉降量由試驗(yàn)段施工確定。施工時(shí)滿夯結(jié)束平整后,以每100m2不少于1點(diǎn)的頻率檢驗(yàn)沉降值。

當(dāng)采用灰土樁時(shí),樁徑應(yīng)采用40cm,三角形布置,路基基底處理樁心距為1.5m,橋臺及臺后灰土樁樁心距根據(jù)承載力要求采用1.0m~1.3m,樁體灰與土體積配合比2:8,壓實(shí)度不小于97%,樁間土平均壓實(shí)度不小于93%。樁孔深度視填土高度,地基濕陷類型、濕陷等級以及濕陷性黃土厚度綜合確定,地基處理寬度為護(hù)坡道外緣。施工過程中,工藝控制、數(shù)據(jù)指標(biāo)均應(yīng)通過試驗(yàn)段施工來確定。施工結(jié)束后,由施工單位和監(jiān)理進(jìn)行數(shù)點(diǎn)不小于3%的點(diǎn)挖驗(yàn)檢測。

對于設(shè)置構(gòu)造物的路段需原地面處理結(jié)束后,方可進(jìn)行構(gòu)造物基礎(chǔ)的開挖施工。

1.2黃土路基填筑

(1)當(dāng)利用挖方黃土填筑路基時(shí),CBR不滿足要求時(shí),摻灰處理。

(2)路床0~30cm部分采用砂礫填筑。

(3)當(dāng)使用黃土作為路基填料時(shí),路基填筑施工每隔2.0m填高采用500kN.m的夯擊能進(jìn)行強(qiáng)夯補(bǔ)壓。

(4)設(shè)置構(gòu)筑物的沖溝內(nèi)的路基,臺后換填范圍(不小于6m)的路基不容許采用強(qiáng)夯處理;采用填筑時(shí)構(gòu)筑物頂部4m范圍內(nèi)也不容許采用強(qiáng)夯處理;4m以上采用強(qiáng)夯時(shí),夯擊能不得大于1000kN.m。

1.3挖方路段處理

挖方路段挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后,進(jìn)行強(qiáng)夯處理,并對強(qiáng)夯后的沉降采用6%灰土補(bǔ)填,為保證施工車輛對路基不行車破壞,頂部15cm設(shè)置砂礫。灰土隔水層采用分層路拌法施工。外摻石灰,石灰采用鈣、鎂質(zhì)Ⅲ級生石灰。

1.4路基挖方段邊坡

黃土路段挖方邊坡應(yīng)一次性挖成型,避免原狀土擾動,嚴(yán)禁超挖后采用同填方式修整邊坡。

黃土路塹的邊坡率為1:0.75或1:1。

黃土段落的具體位置請查閱相應(yīng)的地質(zhì)報(bào)告,如果在施工中發(fā)現(xiàn)地質(zhì)與實(shí)際不符,應(yīng)及時(shí)與設(shè)計(jì)部分聯(lián)系進(jìn)行調(diào)整。

1.5邊坡防護(hù)

(1)填方路基邊坡采用適合于當(dāng)?shù)厣L的植被進(jìn)行綠化防護(hù),填方路基自第二級邊坡(1:1.75)以下采用網(wǎng)格骨架防護(hù)。

(2)挖方邊坡的碎落臺兩泄水槽之間布置綠化帶,綠化帶緣石高出碎落臺5cm。

(3)邊坡平臺采用25cm厚漿砌片石防護(hù),并設(shè)置30×30cm漿砌片石平臺排水溝。

(4)對邊坡為2級及2級以上的,在土質(zhì)第一級邊坡范圍內(nèi)設(shè)置空心六角型預(yù)制塊防護(hù)。如果挖方段設(shè)置擋土墻,則只在土質(zhì)范圍內(nèi)設(shè)置六角型預(yù)制塊防護(hù),并在挖方坡率過渡段內(nèi)做好擋土墻高度過渡。

(5)路基挖方段在沖溝處設(shè)置的急流槽,注意將進(jìn)口防護(hù)應(yīng)深入沖溝壁,邊坡急流槽下及兩側(cè)可以根據(jù)需要設(shè)置干砌片石防護(hù)。

(6)黃土路基邊坡防護(hù)在施工過程中根據(jù)開挖情況適當(dāng)布置。

1.6黃土路基排水

(1)路基排水系統(tǒng)由邊溝、截水溝、泄水槽、急流槽、滲(盲)溝及橋涵結(jié)構(gòu)物等組成,排水系統(tǒng)均采用漿砌片石或混凝土預(yù)制材料,排水溝構(gòu)造物底部設(shè)置15cm厚度的2:8灰土(體積比),邊溝的灰土墊層下鋪設(shè)涂瀝青的土工布,以防滲水。

(2)路塹邊溝底部設(shè)縱向碎石滲溝(深度60cm、寬度同邊溝底寬度)。

(3)路基排水系統(tǒng)與自然地表排水系統(tǒng)必須通暢連接;邊溝必須設(shè)置到?jīng)_溝底部排水溝內(nèi),禁止邊溝于橋頭或沖溝坡頂截止;挖方段要保證截水溝、平臺流水槽、邊坡急流槽的設(shè)置數(shù)量、長度及邊溝的順暢連接,保證順利排水。

1.7黃土路段跨越?jīng)_溝處理

(1)沖溝壁比較陡的情況下,沖溝底部視黃土濕陷程度及黃土層厚度,采用強(qiáng)夯或灰土樁等方法處理;沖溝壁按照每級不小于2m寬平臺開挖成臺階狀(臺階平均坡度不大于1:1)后分層填筑路基;每級臺階填筑完成后采用1000kN.m的夯擊能進(jìn)行強(qiáng)夯補(bǔ)壓。

(2)對于沖溝內(nèi)設(shè)置構(gòu)造物時(shí),在臺后換填范圍(且不小于6m)的路基不允許采用強(qiáng)夯處理。采用黃土填筑時(shí)構(gòu)造物頂部4m厚度范圍內(nèi)不允許強(qiáng)夯,4m以上采用強(qiáng)夯時(shí),夯擊能不大于1000kN.m,但橋臺臺后路基應(yīng)滿足相應(yīng)的壓實(shí)度要求。公務(wù)員之家

(3)淘壁處理。沖淘處的路基填筑從溝底向上分層施工,并采取一邊填筑一邊將溝壁挖成臺階,始之咬合;每級臺階寬度不小于2m(臺階平均坡度不大于1:1,反坡4%);每級臺階填筑完成后采用1000kN.m的夯擊能進(jìn)行強(qiáng)夯補(bǔ)壓。

(4)沖溝防護(hù):①沖溝底寬≥20m的沖溝,上下游從涵洞八字墻末端一占地界采用35cm的將砌片石進(jìn)行溝底鋪砌,鋪且末端設(shè)隔水墻,墻寬50cm,深度150cm。②沖溝底寬<20m的沖溝,整個(gè)沖溝底進(jìn)行鋪砌,鋪砌長度上游從涵洞八字墻末端-占地界外15m,下游從涵洞八字墻末端-占地界外10m,鋪砌末端均設(shè)隔水墻;兩側(cè)的沖溝壁根部設(shè)攔土墻,攔土墻頂寬50cm,攔土墻高度200cm,沖溝壁側(cè)墻面直立,沖溝側(cè)墻面坡度1:0.3,攔土墻沖溝壁的轉(zhuǎn)折而轉(zhuǎn)折修建。③沖溝內(nèi)的邊坡、護(hù)坡道全部采用將砌片石進(jìn)行防護(hù),沖溝溝頂外3m~5m長度的邊溝及護(hù)坡道也同樣進(jìn)行工程防護(hù)。④沖溝內(nèi)的路堤迎水面邊坡采用35cm漿砌片石-護(hù)坡進(jìn)行防護(hù),防護(hù)高度為設(shè)計(jì)水位+50cm且不低于涵洞頂面高程,護(hù)坡的坡腳處設(shè)漿砌片石矩形基礎(chǔ),基礎(chǔ)頂寬60cm,深度80cm。

(5)沖溝排水:①路堤沖溝排水:邊溝水流人沖溝時(shí)設(shè)急流槽,并在急流槽底部設(shè)置消力井,尚有急流槽接人消力井,在接入路基邊溝,路堤邊溝深至涵洞口處;下游急留槽接入消力井。②挖方?jīng)_溝排水:當(dāng)沖溝坡度大于10%時(shí),將占地界外5m的上游沖溝底面整修成10%的縱坡且成水簸箕行,然后采用35cm厚度的漿砌片石進(jìn)行溝底鋪砌,鋪砌后,再設(shè)一道隔水墻,其后采用拋石填筑;當(dāng)沖溝坡度不大于10%時(shí),將占地界外5m的上游沖溝按原坡度進(jìn)行整修,再用35cm厚度的漿砌片石進(jìn)行溝底鋪砌。③在占地界處設(shè)攔水墻,攔水墻頂面厚度50cm,高出地面60cm,深入地面80cm,攔水墻長度為沖溝的寬度;占地界外5m處設(shè)攔水墻,攔水墻頂面厚度50cm,高出地面30cm,深入地面120cm,攔水墻長度為沖溝的底寬。攔水墻中心處設(shè)急流槽,將水引入路塹邊溝,攔水墻采用M7.5漿砌片石。④鋪砌和急流槽的基地墊層:非黃土段采用砂礫10cm,黃土段采用2:8灰土1.5cm。

(6)溝填平處理:①不設(shè)構(gòu)造物的沖溝,應(yīng)采用棄土或棄渣填平造地方案,頂面覆蓋種植土后,種植沙棘林綠化;棄土或棄渣時(shí),沖溝的形狀不必整治成規(guī)則狀,并應(yīng)將沖溝上游填滿,棄土或棄渣填土的壓實(shí)度不小于90%;沖溝下游設(shè)攔土墻截棄土,防止水土流失;②沖溝填平占地的土地類別除溝底部較寬、種植大片旱田外,一般應(yīng)按荒地、荒溝考慮,并列為永久占地;③非黃土段的沖溝應(yīng)根據(jù)溝壁的情況、溝的寬窄等進(jìn)行設(shè)計(jì),除基底強(qiáng)夯外,其余均應(yīng)參照執(zhí)行。

2結(jié)束語

濕陷性黃土作為在山西省廣泛存在的一種特殊巖土,對山西省公路工程的影響較大。采用經(jīng)濟(jì)、合理的技術(shù)措施對其進(jìn)行處理利用,將為公路建設(shè)意義重大。