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論文導(dǎo)讀:填石路基多修筑在地勢險峻,溝壑縱橫的山嶺地區(qū)。因此,對于填石路基而言,尤其是高填方路堤,地基承載力是保證路基壓實質(zhì)量和正常使用性能的前提條件,如若地基承載力不足,必將會導(dǎo)致路基的坍塌和失穩(wěn),進而使路面產(chǎn)生病害破壞。針對不同類型的地基,本章提出了相應(yīng)的技術(shù)要求和處理方法,強調(diào)土質(zhì)地基的地基承載力滿足與否直接影響著填石路基的整體穩(wěn)定性,同時,對于混合地基類型,強調(diào)保證其強度的均勻性和平整度是地基處理時的關(guān)鍵問題。
關(guān)鍵詞:填石路基,地基承載力,地基處理
1.填石路基土質(zhì)地基的處理方法
1.1填石路基對地基承載力的要求
填石路基多修筑在地勢險峻,溝壑縱橫的山嶺地區(qū)。由于線形的緣故,路堤的填筑高度較高,填方量大,再加上碎石填料本身的密度較大,路堤填筑體的自重荷載很大。這就對地基的承載力提出了較高的要求。同時,填石路基填料本身的工程特性也決定了對地基的特殊要求。就普通的填土路基而言,其填料顆粒之間具有一定的粘聚力,抗剪強度較低,填筑體本身的塑性較強。當(dāng)?shù)鼗捎诔休d力不足等自身原因發(fā)生較大不均勻沉降時,路基填筑體可以在一定范圍內(nèi)隨著地基的沉降而共同沉降。科技論文。但是填石路基的填料為粒徑較大的碎石,顆粒之間基本上沒有粘聚力,其抗剪強度多由顆粒之間的摩擦力與嵌擠力來形成,且強度較高,故填石路基在一定程度上可以看成是半剛性體。當(dāng)?shù)鼗牟痪鶆虺两党潭容^小時,顆粒之間的嵌擠作用可以保證路基的整體穩(wěn)定性,避免其發(fā)生較大的變形沉降,路基總體上表現(xiàn)出一定的剛性。然而,當(dāng)?shù)鼗l(fā)生較大沉降,路基填筑體內(nèi)部產(chǎn)生的剪應(yīng)力大于路基的極限抗剪強度時,路基就會發(fā)生較大的剪切變形而失去穩(wěn)定?萍颊撐。由此可見,填石路基對地基的不均勻沉降較為敏感,石料之間的嵌擠作用一旦被破壞后,就難以象填土路基那樣慢慢得以恢復(fù)。
因此,對于填石路基而言,尤其是高填方路堤,地基承載力是保證路基壓實質(zhì)量和正常使用性能的前提條件,如若地基承載力不足,必將會導(dǎo)致路基的坍塌和失穩(wěn),進而使路面產(chǎn)生病害破壞。而現(xiàn)行的《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》中并沒有對路基的地基承載力作出具體的規(guī)定,只是提到:“路堤基底應(yīng)在填筑前進行壓實,高速公路、一級公路和二級公路路堤基底的壓實度不應(yīng)小于85%。”然而保證基底的壓實度就能否一定保證滿足要求的地基承載力,本文認(rèn)為這應(yīng)值得研究。
本文就填石路基的地基處理要求現(xiàn)狀,進行了大量施工現(xiàn)場和相關(guān)資料的調(diào)研工作。調(diào)研結(jié)果表明,由于目前很多設(shè)計及施工單位對此問題沒有認(rèn)真重視,在設(shè)計及具體施工過程中未對地基加以嚴(yán)格的要求與控制,從而導(dǎo)致路基在竣工后,甚至施工階段中就由于地基的原因而發(fā)生變形破壞的現(xiàn)象一直存在。據(jù)此,本文在調(diào)研基礎(chǔ)上,初步提出填石路基的地基承載力技術(shù)要求與處理要求:
1.1.1填石路基的地基承載力技術(shù)要求
如上所述,填石路基對地基的沉降要求較為嚴(yán)格,在填石路基填筑前應(yīng)對地基的承載力進行測試(具體測試方法可參照橋梁基礎(chǔ)的規(guī)定進行),地基的承載力應(yīng)滿足路基不同填筑高度的要求:
(1)當(dāng)填石路基填筑高度小于10m時,地基承載力不宜低于15OKPa;
(2)路基填筑高度為10-20m時,地基承載力不宜低于2OOKPa;
(3)路基填筑高度大于20m時,路基應(yīng)宜填筑在巖石基底上。
1.1.2填石路基的地基處理要求
在填石路基填筑前,首先應(yīng)該對原地面進行表面清理,清除樹木等雜物。一般耕植土地段原地面應(yīng)清除表土15cm深,同時用滿足規(guī)范要求的土料回填原地面的坑、洞等低凹處,并按規(guī)定進行壓實。當(dāng)基底為松散土,且含水量較高時,壓實前應(yīng)先進行翻曬,使其重型壓實度度不小于90%,當(dāng)填石路基高度大于80cm時,基底壓實不應(yīng)小于95%。當(dāng)路堤基底原狀土的強度不符合要求時,應(yīng)進行換填,其換填深度不小于30cm。若遇到不良地基(膨脹土、鹽漬土、黃土等)時,應(yīng)視具體工程條件采取清淤、排水固結(jié)、拋石、換填或復(fù)合地基等技術(shù)措施進行加固處理。
此外,在土質(zhì)地基上填筑填石路基時,為提高地基的強度與均勻性,應(yīng)設(shè)置過渡層。本研究建議,過渡層填料的粒徑組成應(yīng)符合以下要求:M15/F15>5,M15/F85<5,其中M15為過渡層填料中通過率為15%的粒徑,F(xiàn)15為地基細料土中通過率為15%的粒徑,F(xiàn)85為地基細料土中通過率為85%的粒徑。
1.2填石路基對地基的排水要求
由于填石路基的孔隙較大,水較易從邊坡或路面等部位進入路基中,而且由于路基填筑體的滲透性好,水很容易浸濕地基,同時若地基范圍內(nèi)存在地下水,這都會影響填石路基的整體穩(wěn)定。科技論文。因此,當(dāng)路堤基底范圍內(nèi)由于地面水或地下水影響路基穩(wěn)定時,填石路基應(yīng)采取必要的引排、攔截等措施,或在路堤底部填筑不易風(fēng)化的片石、砂礫石或塊石等透水性材料來設(shè)置透水層,其厚度應(yīng)不小于3Ocm,以防止水對地基的不良影響。
1.3填石路基對地基坡度的處理要求
當(dāng)原地基有一定的坡度時,為保證填石路基路基的整體穩(wěn)定性,應(yīng)對地基進行如下處理:
(l)在地基橫坡陡于1:5的地段,應(yīng)將原地面挖成寬度不小于1.0m,高3Ocm的搭接臺階,同時臺階進行內(nèi)傾處理,然后進行平整壓實,使基底強度和密實度達到設(shè)計要求;
(2)在地基橫坡緩于1:5的地段,當(dāng)清除樹根草皮或腐植土后,承載力滿足要求時,可直接在天然地面上填筑填石路基。
2.填石路基石質(zhì)地基的處理方法
2.1填石路墓石質(zhì)地基的處理方法
一般認(rèn)為石質(zhì)地基較為理想,其承載力較大,能為填石路基的穩(wěn)定性提供較為理想的支承保證。但是應(yīng)當(dāng)看到,如果對石質(zhì)地基的要求過低或施工時處理不當(dāng),其承載力的不均勻現(xiàn)象仍然會對路基產(chǎn)生不利的影響。因此不應(yīng)對填石路基的石質(zhì)地基掉以輕心,放松要求,應(yīng)確保石質(zhì)地基的平整性與強度的均勻性。
2.2填石路基巖石和土混合地基的處理方法
在山區(qū)填石路基的施工現(xiàn)場經(jīng)常會遇到巖石和細粒土混合地基。這種地基的強度很不均勻,同時其表面不易整平,如不采取必要的處理措施將會對路基的穩(wěn)定性有較大的影響,尤其是路基填筑高度較高時,會增加不均勻沉降,導(dǎo)致路基路面產(chǎn)生破壞。故在路基填筑前應(yīng)認(rèn)真對待,合理處理。
對于巖石和細粒土混合的地基,主要問題是由于強度不同,存在承載力差異,故應(yīng)提高細粒土部位的強度。具體處理方法是將巖石炸平,并在細粒土部位設(shè)過渡層。當(dāng)基底為石牙狀時,應(yīng)將石牙炸除不少于80cm,并用巖石填料置換細粒土,以形成均勻,平整的巖石混合基底。這是因為若不炸掉巖石,細粒土部分無法壓實,而且即使炸平巖石,也應(yīng)用石料置換部分細粒土,置換一定厚度并高出原巖石面后才可進行有效壓實。
3.結(jié)論
根據(jù)填石路基填料的工程特性,即填料多為粒徑較大的碎石,顆粒之間基本上沒有粘聚力,其抗剪強度多由顆粒之間的摩擦力與嵌擠力來形成,且強度較高,填石路基在一定程度上可以看成是半剛性體。當(dāng)?shù)鼗l(fā)生較大沉降,路基填筑體內(nèi)部產(chǎn)生的剪應(yīng)力大于路基的極限抗剪強度時,路基就會發(fā)生較大變形而失去穩(wěn)定。填石路基對地基的不均勻沉降較為敏感。針對不同類型的地基,本章提出了相應(yīng)的技術(shù)要求和處理方法,強調(diào)土質(zhì)地基的地基承載力滿足與否直接影響著填石路基的整體穩(wěn)定性,同時,對于混合地基類型,強調(diào)保證其強度的均勻性和平整度是地基處理時的關(guān)鍵問題。
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