李 娟
山東公路技師學(xué)院,山東德州 253020
現(xiàn)在我國公路施工中填石路基大部分都在邊遠(yuǎn)山區(qū)修建,因?yàn)檫呥h(yuǎn)山區(qū)地勢空曠、地形寬大,所以填石路基的填筑高度一般都比較大, 填石路基很容易因其地基承載力達(dá)不到需求而造成非均勻沉降甚至產(chǎn)生變形, 因而我們需要對公路施工中填石路基的地基處理技術(shù)做出更規(guī)范化更標(biāo)準(zhǔn)化的要求,提高地基的承載力,保證填石路基的安全性和穩(wěn)定性。本文將對公路施工中填石路基的基本特征以及地基處理技術(shù)要點(diǎn)做出一一分析。
在我國山區(qū)公路施工中廣泛采取爆破巖石作為填石料,因地制宜,就地取材,而且填石料具有填充密度大,透水性能強(qiáng),壓實(shí)性能好,抗剪強(qiáng)度高,沉陷變形小,承載力大等工程優(yōu)良特性,所以,在公路路基施工中是常用的一種結(jié)構(gòu)形式。但由于填石料粒徑比較大,分布不是很均勻,作為散粒狀的填石料,和其他連續(xù)固體材料有所不同,雖然有較大的承載能力,但承受側(cè)拉應(yīng)力較弱。填石料形成的路基幾乎是一個剛形體,自身比重也比較大,當(dāng)受到外力沖擊或自然力的破壞時,尤其是公路地基嚴(yán)重沉降,會造成一部分填石料相對于另一部分填石料沿著一定的分界面滑移,顆粒之間的嵌擠作用和摩擦力失去穩(wěn)定,從而形成公路路面的剪切破壞,會給交通和交通人以及交通工具帶來嚴(yán)重惡果。相對填土路基就不會有這樣的事故出現(xiàn),因?yàn)樘钔谅坊w粒比較松軟,顆粒之間有相對大粘力,路基本身塑性很強(qiáng),即使由于地基的承受力不足,發(fā)生沉降時,路基也會相應(yīng)跟著沉降,不至于產(chǎn)生大的滑移使路面斷裂或損壞。基于以上特點(diǎn),填石料地基相對于填土地基承載力給我們提出了較高的要求。
通常情況下,地基指的是能夠承受建筑物荷載作用并對建筑起支撐作用的地層,作為地基的這部分地層應(yīng)該具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,以此來確保在地基上面的建筑物能夠堅(jiān)固、穩(wěn)定、耐久。地基可分為兩大類: 一類是天然地基,這類地基的地質(zhì)條件良好,承載力也相對較強(qiáng),無需人工加固處理; 另一類是人工地基,就是當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件較差時,土層不具備足夠的承載力,必須采取人工加固處理,使之具備足夠的承載能力的地基,被稱為人工地基。
基于以上填石公路路基對于地基深度沉降的敏感和填石料的自身特性,特別是填充高度較大,填石料負(fù)荷增大時,同時地基承受力也隨之加大。當(dāng)?shù)鼗l(fā)生變形或沉降,就會產(chǎn)生傳遞給路基一定的剪切力,一旦抵消了路基的抗剪能力,路基相應(yīng)地基隨之沉降,甚至?xí)霈F(xiàn)路面斷裂或坍塌的狀況。由此看出,地基承載力是保證路基壓實(shí)質(zhì)量和正常使用性能的前提條件。因此,在公路填石料地基施工中對不同填筑高度,其承受力也對應(yīng)了不同的要求。1)當(dāng)路基填筑高度為15m~30m時,地基承載力不能比200kPa低;2)當(dāng)路基填筑高度高于15m時,路基應(yīng)宜填筑在巖石基座上;3)當(dāng)填石路基填筑高度低于8m時,地基承載力不要比150kPa低。
在填石路基施工前,要對地基表面樹根草皮或腐植土進(jìn)行清理,并對一些低洼處和洞實(shí)行土料回填,然后按照公路施工規(guī)范和要求進(jìn)行壓實(shí)。根據(jù)不同的地基類型要進(jìn)行不同的地基表面加固處理。進(jìn)行地基施工時,如果土質(zhì)是淤泥,并且土層表面比較薄時,需采取適當(dāng)?shù)拇胧?,盡量避免擾動淤泥;如果是由建筑垃圾組成的地基,且密實(shí)度和均勻性都比較好時,可將其直接作為持力層;如果是含有大量侵蝕性的工業(yè)垃圾和有機(jī)物質(zhì)的生活垃圾等雜填土?xí)r,則需進(jìn)行相應(yīng)處理,才能作為持力層。如果基底為松散土,而且有一定的水量成分,, 壓實(shí)前應(yīng)先實(shí)行攪拌翻曬, 使其重型壓實(shí)度不小于90%, 填石路基高度大于80cm時, 基底壓實(shí)不應(yīng)小于95%。經(jīng)過加固處理后的地基一般稱之為均勻地基和復(fù)合地基。目前我國公路施工中對一些不良地基進(jìn)行處理的常用方法有以下幾種: 1)換土添層法;)2排水固結(jié)法;3)深層夯實(shí)法。
在進(jìn)行地基處理時,根據(jù)不同的地質(zhì)條件,采取相應(yīng)的加固措施,以此來提高地基的承載力和不均勻變形的適應(yīng)性。
由于路基填石料的粒徑比較大,顆粒之間存在一定的縫隙,雨水和其他液體通過路面很容易滲透其中,然后進(jìn)入地基,加之地基周圍存在地下水,兩者夾擊,相互浸濕,使整個地基會失去一定的穩(wěn)定性,直至造成路基和路面的破壞。為了消除此隱患,在公路路基施工中,采取片石或砂礫石做出路基的透水層,此透水層達(dá)到30cm以上時,就大大提高了路基的透水性,起到了對雨水的攔截和引排作用,及時排泄和疏散水量,從而防止避免了水對地基和路基的破壞。
為了提高路基的承載力和穩(wěn)定性,在公路路基施工中,我們大多優(yōu)先選擇了石質(zhì)地基。由于石質(zhì)地基在連續(xù)的銜接性比較差,其承載力的不均勻性會大大增強(qiáng),也就是剛性有余,而韌性不足,使路基產(chǎn)生不利的影響。在公路施工中,應(yīng)該引起我們的高度重視,不要掉以輕心。
填石路基根據(jù)不同的地基特性采取不同處理方法。巖石和土混合地基,其表面不易平整,故產(chǎn)生整體強(qiáng)度不均勻性,特別是路基達(dá)到一定的填筑高度時,會增加路基不均勻沉降系數(shù),降低了路基和路面的穩(wěn)定性。所以,在遇到巖石和土混合地基時,為了調(diào)整和均勻地基強(qiáng)度不同,承載力差異,應(yīng)該采用提高細(xì)粒土部位的強(qiáng)度, 具體處理方法是將巖石炸平, 并在細(xì)粒土部位設(shè)過渡層,從而達(dá)到填石路基對地基的要求。
填石路基因有太多的優(yōu)越性,包括抗壓性強(qiáng)、硬度非常高、抗剪能力很好以及不容易沉降等特性,所以現(xiàn)在被廣泛的用在山路施工建設(shè)中,儼然已成為山路建設(shè)的最主要和最重要的構(gòu)型。又由于不同地方對地基的要求不同,所以我們要因地制宜,結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況,針對不同的地基情況作出相應(yīng)的對策,選擇相適應(yīng)的填石路基,對地基作出恰當(dāng)?shù)奶幚?,提高地基的承載力,保證填石路基的安全性和穩(wěn)定性。
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