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公路特殊路基处治措施

董雯
  
四方媒体号
2023年11期
大连市交通规划勘察设计院有限公司 辽宁大连 116000

摘要:在公路路基施工的过程中,必须对一些比较特殊的路基进行处治,本文中笔者主要针对膨胀土路基、冻土路基、地震区路基以及黄土路路基——四种比较特殊的路基进行论述,探讨其具体的处治办法,以期相关研究内容能够为广大施工人员提供参考和启示。

关键词:公路;特殊路基;处理措施

随着我国社会经济的不断发展,公路建设的基础设施方面取得了较大的成就,幅员辽阔的中国,不同地区的地质条件和结构情况有着较大的区别,也分布着很大显著性不同的特殊土质,在这些地区进行公路施工时,必然会面临特殊路基处治的问题,处理不当,会直接影响施工的质量。

一、膨胀土路基的处治

膨胀土本身是一种较为特殊的土质类型,主要成分为亲水性矿物,还具有一定比例的失水收缩特性及吸水膨胀性质的粘土,因其存在膨胀—收缩—再膨胀的周期性变化,很大程度上会给公路施工造成一定的影响。所有建造在膨胀土路基上的公路随着时间的推移、季节的变化,很容易产生不均匀的下沉或者抬升,进而产生严重的变形甚至是滑坡,让路基最终被破坏。在我国膨胀土的分布十分广泛,具体的路基处治方式包括:

(一)膨胀土的改良

通过对膨胀土进行改良,直接改变其胀缩性、亲水性、热敏性的特征,比如可以通过化学改良法、机械改良法、物理改良法等实现这一目标,效果都比较显著,只不过其往往需要投入较高的成本,施工周期也相对较长。

(二)设置护坡

比如骨架、片石、植被、挡土墙、水泥土等不同类型的护坡,可以采用植被防护以及工程防护相结合的方式进行护坡的设置。

(三)抗滑桩加固

需要在膨胀土路基的两侧直接采用单排或者双排的预制桩,在桩体中间设施冠梁或者横向支撑等不同类型的结构措施,强化路基的整体性以及抵抗滑稳定性的特征,提升支挡效果。

(四)重力式挡土墙

大量公路施工的案例表明,膨胀土地区的挡土墙一旦遭到破坏,大多发生在墙体的上部位置,所以在进行路基挡土墙设计的过程中,必须考虑到膨胀力的破坏作用。

二、冻土路基的处治

所谓“冻土”是一种温度低于0摄氏度的、含有冰的岩土,本身是一种对温度非常敏感,但是性质又不够稳定的土质。在我国冻土的主要分布区域中,青藏高原、帕米尔高原、东北大小兴安岭以及西部高山等占据了主要的位置,现阶段,冻土路基的处置多从减少冻胀力以及改善周围冻土的冻性来及时防治。

首先,需要在冻土的基础四侧进行换土,尽可能选择纯净的砂石、沙砾石等颗粒较粗的土质来更换冻土,并且填土夯实;

其次,选择抗冻胀性基础改变断面形状,借助冻胀反力的自锚作用,来强化基础抗冻的能力;

最后,对基础侧表面的平滑度进行调整,基础浇筑必须保证密实,同时保证其拥有光滑的表面;基础侧面在冻土范围内可以考虑使用渣油、凡士林等进行涂刷,进而减少切向的冻胀力,同时对于桩基础可以使用混凝土套管来减少切向冻胀力的情况。

三、地震区路基的处治

我国地处环太平洋火山地震带以及地中海地震带之间,也是个地震相对频发的国家,地震对公路的破坏程度非常严重,很容易导致交通瘫痪,也会影响到后续的救援工作。所以必须重视地震区路基的处治,展开正确的抗震设计,减少其有可能带来的损失,具体可以采用的处治办法包括:

(一)松软地基和可液化土地基的操作办法

松软地基和可液化土地基的操作办法主要包括这样三点:

首先,使用沉井基础或者桩基础;

其次,加大基础底部面积,减轻荷载;

最后,及时改善土地的物理性质,提升地基的抗震性能。

(二)提高基础抗震措施力度

通常情况下是在公路基础结构上采取抗震措施,然后在挡墙、墩台、基础连接部位容易发生震坏的位置,结合具体情况采取预埋剪力筋等方式,提高抗震效果。

(三)地震时不稳定的河岸地段处治

地震时不稳定的河岸地段处治包括这样两个关键点:

在河流小桥的设计上,可以在两个墩台的基础间位置设置支撑梁或者使用片块石直接铺设,进而提高基础抗位移的能力;

在这种类型的地段修筑大、中桥墩时必须适当增加桥长,尽可能将基础置于稳定的土层上,并及时避开河岸滑动所带来的影响。

四、黄土路基的处治

在一定的压力下,黄土会受到水的作用而被浸湿,此时黄土结构会因为被破坏而发生下沉。宏观范围来看,我国黄土主要分布在北起长城附近、南至秦岭,东至太行山、西至乌鞘岭的区域范围内,由于具有湿陷的特征,在此类区域进行公路施工,必然会为黄土本身的地基特征所影响。概括而言,黄土路基的处治具有这样的特点:

首先,路基常常需要高填和深挖,所以工程量十分浩大;

其次,路堑边坡及高路基很容易出现下沉变形的情况;

再次,路堤边坡会在雨水的作用下,产生冲蚀;

最后,黄土当中含有的易溶盐,更容易让黄土产生陷穴。

从这些特征不难发现,水和压力是促使黄土产生湿陷变形的因素,所以这类特殊路基处治的关键在于消除黄土的湿陷性,具体的方法包括:

(一)设置隔水墙

其主要的作用在于隔水,通常情况下会开挖1米宽,2~3米深的基坑,然后采取灰土回填的方式铺设隔水土工布,然后回图填实,进而对达到方式水渗透到基土层当中的情况。这是目前湿陷地基处理的主要辅助方式,也是一种比较有效的处理办法。

(二)利用重锤进行夯实

直接食用100~200KN的重锤,以10~20米距离为宜,下落夯实地基。如此可以消除4~8米深度的黄土陷湿,直接提高黄土地基的承载能力。

(三)换填处治

先将基地湿陷性的黄土挖出,然后将挖出的黄土直接和石灰搅拌均匀,在含水量最佳时进行分层摊铺,并且压实至设计压实度。

总而言之,公路特殊路基的处治是非常重要的内容,直接影响着整个公路施工的效益及质量。所以,在路基施工的过程中,为了保障其后续可以正常使用,需要结合特殊路基的情况,实施综合治理,确保后续工程的效益能够有所提升,同时也确保最终呈现的公路既有质量、又能保障使用的安全,更能为我国的交通运输和公共事业提供助力。

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