前言:寻找写作灵感?中文期刊网用心挑选的强夯法在公路盐渍土路基施工中应用,希望能为您的阅读和创作带来灵感,欢迎大家阅读并分享。
摘要:为提高盐渍土地区路基施工水平,详述了盐渍土的基本特性和常见病害,依托实际工程,介绍了盐渍土路基施工工艺,并在施工结束后对路基的累计沉降量、回弹模量和地基承载能力进行检测。研究结果表明:高速公路盐渍土路基在强夯作用后,路基的承载能力得到明显提高,路基沉降满足规范要求。实践证明,强夯法可以较快并有效地加固盐渍土路基,增强盐渍土路基的承载能力,可在实际工程中推广应用。
关键词:盐渍土路基;病害;强夯法;质量检测
0引言
我国西部地区存在不少地形地质条件十分复杂的区域,其中一部分为盐渍土地区。在高速公路建设中,盐渍土导致的道路病害越来越严重,给工程建设带来了不良影响。盐渍土具有吸湿、盐胀等性质,干燥情况下具有高强、耐压缩等特点,在遇水后下沉溶解,表现出溶陷性的特征,极易造成路基路面损坏,从而影响路基的稳定性,甚至还会造成路基坍塌,从而影响工程的质量、进度及经济效益。因此,对高速公路盐渍土路基加固技术的研究非常重要。目前,对盐渍土路基的处理技术较多,其中强夯法具有加固深度大、加固效果突出、质量易于控制等优点,因此在盐渍土路基应用中最为广泛[1]。本文结合工程实例,采用强夯法对高速公路盐渍土路基进行处理,介绍了其施工工艺,并在施工结束后对路基的累计沉降量、回弹模量和地基承载能力进行检测,旨在促进我国高速公路盐渍土路基施工技术的发展。
1盐渍土的特点及盐渍土路基常见病害
1.1盐渍土的基本特点。盐渍土一般是指含有一定盐量的土。碱土、盐土和不同盐化和碱化的土都可以被称为盐渍土。盐渍土作为一种特殊土,一般具有以下特点:(1)盐渍土中的盐分会在固相与液相之间转换,转换过程中盐分的体积会发生变化,从而影响盐渍土的密度、含水量等其他物理指标。所以,在测定盐渍土物理指标时,常规的土工试验测出的结果存在较大的偏差。(2)盐渍土中含有硫酸盐时,当土体中水分减少或环境温度降至很低时盐分就会析出形成结晶,致使土体产生膨胀,这就是盐渍土的盐胀性。盐渍土产生的盐胀是不可逆的,它会降低路基土的承载能力,对工程有较大的危害。(3)盐渍土的溶陷性主要是由土体中的水和可溶盐引起的。当可溶盐遇水溶解后,土体中的盐分含量就会减少,从而增大路基土的空隙率,降低路基的承载能力[2]。(4)盐渍土同时还具有腐蚀性,主要是由于盐渍土中含有硫酸盐、氯盐和碳酸盐等化合物,盐的种类会对物体的腐蚀程度产生影响。当盐渍土中含有较多的氯盐时,会对金属产生严重的腐蚀。所以,在施工过程中需要判别路基土所含盐的种类,从而采取相应的保护措施。
1.2盐渍土路基的常见病害。(1)盐胀。盐胀主要是由于盐渍土中硫酸盐在温度较低的情况下溶解度变得很低,进而盐分析出形成结晶,致使路基土产生膨胀。(2)翻浆。由于盐渍土中的盐很容易被水溶解,导致路基土的强度降低,压缩性增大,同时盐渍土还具有很强的保湿性,可以使路基土长期处于潮湿状态,从而使得盐渍土更容易形成翻浆。(3)湿陷。盐渍土路基出现湿陷病害,主要是由于盐渍土中含有较多的可溶盐,在水的作用下,盐分会被溶解进而被水分带走,从而降低路基土的整体强度,在自身重力和行车荷载等其他因素综合作用下路基极易产生溶陷失稳。
2盐渍土路基处理技术
2.1提高路基高度通过提高路基高度可以增大路基与地下水的高差,从而有效阻隔部分水分与盐分。提高路基高度的方法一般只适用于中、弱盐渍土且为非硫酸盐渍土的路基中,适用范围较小;并且,提高路基高度会增大路基的填方量,从而增加施工成本,所以在实际工程中一般不单独采用提高路基高度的方法来处理盐渍土路基。
2.2换填法。换填法首先是清理原始地面的盐渍土层,然后用强度较高和相对坚硬的材料进行换填。换填法适用于含盐量较高的盐渍路基改良[3]。应用换填法可以有效改善路基土质,但是在施工过程中会对路面造成破坏并且施工费用较高。
2.3强夯法。强夯法是运用大型起重机,将具有一定重量的夯锤上升到需要的高度,再以自由落体的形式下落,软土在受到重复强夯力作用下,土体颗粒会发生相对移动,孔隙率逐渐变小,土体变得更加紧密,强度得到提高。强夯法对于常见的盐渍土都有较好的加固效果,由于是直接对路基进行处理,不需要添加其他建筑材料,缩短了施工周期,节约了施工成本,所以在盐渍土路基的处治中应用较为广泛。
2.4设置隔断层法。隔断层法是指在路基某处设置土工布隔断层、河砂隔断层或油毛毡等隔断层来阻止毛细水上升,避免水分和盐分进入路基上部。当不能通过提高路基高度来加固盐渍土路基时,一般会首先选用设置隔断层的方法。需要注意的是,一定要根据现场的具体情况选择适宜的隔断层形式。
3工程实践
3.1工程概况。某盐渍土地区高速公路试验路段,起讫桩号为K2+500—K4+500,路基宽度为34m,设计车速为100km/h。试验路段土质为盐渍土,为了确保路基的稳定性,结合道路环境条件、路基条件和施工费用等因素综合分析,决定对路基采用强夯法进行处理,并在施工结束后通过弯沉试验及平板静力荷载试验对强夯法处理后路基的累计沉降量、回弹模量和地基承载能力进行检测。
3.2施工工艺。(1)施工前准备工作。清除施工路段的植被及杂物,并用机械整平;标记第一遍夯点作业位置,确保施工质量。(2)夯点布置。采用等边三角形的布设方式,各夯点之间的距离应综合考虑软土的性质和路基的加固深度等因素确定[4]。(3)强夯施工。起吊夯锤至设计高程位置,使夯锤对准设计夯点,然后夯锤脱钩自由下落夯击夯点,重复以上工序直至路基各项参数满足设计要求。(4)用推土机填平夯坑,并测量场地高程。(5)重复以上工序,完成全部设计夯击遍数。
3.3质量检测。强夯施工完成后20d,根据场地路基土的性质,通过弯沉试验及平板静力荷载试验对强夯法处理后路基的累计沉降量、回弹模量和地基承载能力进行检测。(1)路基沉降量通过现场静载法检测路基沉降量,结果如表1所示。由表1可知,强夯后路基沉降量小于300mm,土体的密实度和强度都较强夯前有较大提高,说明强夯法处理盐渍土路基效果良好.(2)回弹模量通过弯沉试验,对夯前及夯后路基的回弹模量进行检测,结果如表2所示。由表2可知,强夯后路基的回弹模量相对于强夯前提高了58.4%,路基的抗压强度明显增大。(3)路基承载能力采用直线插入法,在试验路段选取5个试验点位,检测其地基承载力,结果如表3所示。由表3可知,强夯后的路基承载能力为229kPa,大于设计要求的200kPa,且相对于强夯前提升了55.8%,说明强夯法可以有效提高路基承载能力,具有良好的工程效果。
4结语
本文详述了盐渍土的基本特性和常见病害,并依托实际工程,综合考虑道路环境条件、路基条件和施工费用等因素,采用强夯法对盐渍土路基进行处理,介绍了其施工工艺,并以路基沉降量、回弹模量和地基承载力特征值为指标,对强夯法处理盐渍土路基的压实效果进行评价。研究结果表明:(1)经强夯作用后,盐渍土路基的容许承载能力均大于200kPa,较夯前提高55.8%,路基的回弹模量提高了58.4%,同时路基的工后沉降量均小于300mm,满足规范要求;(2)强夯法可以增强盐渍土的密实性,降低其渗透性,可以较快并有效地加固盐渍土路基,具有良好的工程效果。
参考文献:
[1]成佳丽.盐渍土地区路基地基处理措施研究[D].西安:长安大学,2012.
[2]贺同波.黄泛区盐渍土地基处治技术[D].济南:山东大学,2011.
[3]熊彪.鲁北地区高速公路路基盐渍良技术研究[D].成都:西南交通大学,2014.
[4]王虎.新疆维吾尔自治区麦喀高速公路不良地基处治方法研究[D].长沙:长沙理工大学,2017.
作者:郝春辉 单位:张家口市公路路政管理处