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摘 要:路基施工质量的好坏直接影响到整个公路的工程质量。在公路路基施工中,天气及施工工期的限制等原因,会经常遇到采用过湿土填筑路基的情况。文章阐述了公路路基过湿土施工的处理措施。
【关键词】:高速公路 过湿土 处理方法
路基质量直接关系到整个公路工程的最终质量,其强度和稳定性是保证路面强度和稳定性的先决条件。在公路路基施工中,由于受到天气及施工工期的限制,经常遇到采用过湿土填筑路基的情况。所以怎样更好的实施过湿土路基施工技术,变禁用土为可用土,是一个值得研究的问题。
过湿土是路基施工中经常遇到的问题。过湿土处理技术的探讨旨在为工程建设提供一条实现技术性能可靠、施工快速、经济节约的技术途径。随着技术进步和新型材料的研发,通过大量的工程实践和试验研究,过湿土处理技术也日渐完善、可靠,为工程建设的高效快捷、安全可靠提供了保障。大量的工程实践证明,对过湿土采用水泥稳定和石灰稳定的方法处理,施工工艺简单,施工速度快,经济性好,处理效果显著,对于保证路基工程的质量及施工工期有着重要的意义。
1、利用水泥稳定
在目前的条件下,除非土中的有机质或硫酸盐含量高,其它多数情况下,都可用水泥对土质进行改良。该方法的机理在于水泥掺入土中后,水泥与土中的水分即刻发生水化反应,一方面通过水化作用降低了土的含水量,另一方面,通过水化作用产生的化合物改变了土的结构与构成,从而增加了土的结构强度与稳定性。这种方法一般包含如下几个步骤:
(1)试验路段,确定水泥剂量
即在需要处理的路段取原状土,做水泥稳定土的重型击实试验,确定其最大干密度及最佳含水量,在施工现场确定水泥用量。通常说来,稳定土强度与水泥用量成正比关系,但水泥用量过大会导致明显的缩裂现象,通过我们研究表明,水泥用量在3%~1%之间较为合理。
(2)拌和稳定土,确定松铺厚度
一般采取的办法是先用推土机把湿土在路基上摊开,根据水泥用量,打好方格后,加定量的水泥,然后用装载机翻料拌和,拌合两次以上,使其均匀;在这一环节,要确定松铺厚度并加以严格控制,实践表明,松铺厚度在25cm~30cm为佳,低于25cm,则较为不经济,超过30cm,则会导致压实不足。
(3)整平
水泥稳定土混合料拌和最后一遍时,紧跟着用推土机摊铺、平地机进行整平和整型。整完后会有局部不平,可用振动压路机快速静压一遍,再用平地机配合人工进行精确整平。
(4)碾压
当在混合料处于最佳含水量+2%时,应即刻进行碾压。碾压应遵循“先慢后快,先轻后重”的原则。在施工过程中,应注意天气变化,如即将下雨,在时间允许的情况下,应抢压,如果时间不允许应用防水布覆盖,雨过后立即碾压。根据水泥稳定土的强度形成特点,从拌合到碾压结束必须在 小时以内完成。
(5)工作缝的处理
对于工作接缝,一般采取搭接拌和处理,即前一段留出2m不进行拌合、碾压,与下一段一起拌合、碾压。
( )养护
根据水泥强度增长需要,对水泥稳定土的养护需要采取洒水的方式保证湿度,一般需要养护1天。在养护期间,为避免土的整体强度遭到破坏,严禁车辆通行。
2、运用石灰稳定
石灰稳定的过程与水泥稳定的过程类似,其原理主要是:首先,生石灰加入土中,直接使得土中的干料成分增加,从而使得土的含水率降低;其次,石灰与过湿土混合均匀后,在其内部便会发生离子交换、火山灰反应和石灰本身的碳化与结晶等物理化学变化,通过这四种物理化学反应,一方面土的性质发生根本变化,土的强度和稳定性得以大大提高,同时土壤中水分也大为减少。其次,石灰必须消解充分,用没有充分消解的石灰处理路基,当遇雨后,未充分消解的石灰会继续消解,导致局部鼓包,对路基的强度和平整度形成很不利的影响。
3、两种方法的比较
(1)水泥稳定方法的特点
利用水泥稳定的方法对过湿土进行处理具有如下优点:首先,应用范围广,几乎各种土都可以用水泥加以改良;其次,拌合方式可采用集中拌合或就地拌合,这两种方式都有利于机械化施工;再次,过湿土在采用水泥稳定的方式下,或者在其他因素的影响下,水分会发生变化,这种变化对水泥土的影响不大,可以忽略不计;第四,强度的可调整范围在几百千帕至10兆帕之间,这种调整范围较大,因此,在工程中,便于根据需要进行调整。
但是水泥土的这些缺点也不可忽视,主要有:首先,水泥土易产生收缩裂缝现象,尤其是高标号水泥,这种现象更为常见。其次,根据水泥稳定土的强度形成特点,必须在 小时之内完成拌和到碾压成型,时间比较紧迫,稍有不慎便会导致水泥土的强度达不到要求。第三,在水泥土没有硬化凝结之前,过量的雨水会带走水泥,因此在雨季采用水泥土施工就比较困难。第四,在养护阶段需要大量用水,因此在干旱缺水地区对于是否采用这种方式需要慎重考虑。
(2)石灰稳定方法的特点
利用石灰稳定土的方法具有如下优点:首先,石灰土具有抗压强度较高,整体性好,水稳性较好的特点。其次,塑性指数高的粘性土,用其他材料往往很难加以改良,但是利用石灰却能达到很好的改良效果。再次,与水泥不同的是,石灰土凝结缓慢,从拌和到完成压实的延迟时间最长可达3天,这样便于施工。但这并不意味着石灰土完美无缺,它也有以下一些缺点:首先,相比于水泥土,石灰土的强度可以调整的范围不大。其次,相比于水泥土,利用石灰改良土的方法适用范围较窄,塑性指数较低的土,使用石灰进行改良达不到预定的效果,并且特定的石灰土存在最佳含灰率,无论含灰率大于或低于这一指数,都不能达到预定的强度。再次,石灰土的收缩系数大,并且遇水容易软化。
参考文献:
[1]李秀娥.试析如何处理公路路基过湿土[J].管理观察,2009,(11).
[2]连文前.浅谈公路路基过湿土底基层的处理方法[J].华东公路l995,(O3).
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