当前位置:无忧公文网 >范文大全 > 征文 > 农村道路路基施工问题研究

农村道路路基施工问题研究

时间:2022-03-14 08:21:22 浏览次数:

【摘 要】我国丘陵山区地形地貌、水文地质环境复杂,岩性多样,从而造成农村道路路基土体的力学特性各异,因而,对不同自然条件下路基稳定性设计提出了更高的要求。如路基的材料选用、软路基的填充压实、路基沉降垮塌与拓宽垫高、路基边坡防滑稳定、路基的防护与加固、路基排水、路基的施工工艺等处理技术。

【关键词】路基;稳定性;承载力;渗透性

1.土壤条件对路基的影响

路基工程材料较多,包括条石、块石、碎石、电石渣、水泥粉煤灰及石灰粉煤灰碎石与砂砾等,但土是道路路基建设的最根本的基础材料。尤其是农村道路路基,受到自然条件和社会经济条件的约束较大,路基建设更与土壤条件密不可分。土壤与其他连续介质的建筑材料相比,具有压缩性高、抗剪强度低以及透水性大3个显著的工程特性,同时,土类多而复杂,且不同土类的成因、成分、颗粒大小、级配、结构等均不同,从而造成其力学性质、工程性质也不同,因而直接影响到路基的强度和稳定性,这也给土应力应变关系的确定、路基变形和稳定性的计算与分析带来了困难。土壤性质对路基稳定性的影响主要分为土壤性质对土体抗剪强度的影响和土壤性质对土体承载力的影响。

1.1路基土体稳定性

由路基填方或路基挖方形成的边坡,在各种自然因素或者人为因素的作用下,边坡土体的力学平衡破坏时,土体就会沿着其中某一滑面产生滑动。这种破坏主要是由于土坡中土体的剪应力达到了土的抗剪强度,以致在土坡内形成了连续的滑动面,其上的土体沿剪切面发生滑动破坏。因此,对路基土体的稳定性分析主要是对路基土体抗剪强度的分析,而土体的抗剪强度指标主要是粘聚力和内摩擦角,这样,分析土壤性质对路基土体稳定性的影响主要是分析土体粘聚力和内摩擦角与土壤性质的关系。土壤水可以通过影响土体中粘土矿物的胀缩性和收缩性来影响路基土体的稳定性,膨胀土的膨胀量与含水量成反比,收缩量与含水量成反比,膨胀土体的含水量减小,摩擦力和内摩擦角也会随着增大。在强度方面,土体的粘聚力随干密度减小和含水率增加显著降低,而密实度和含水率对内摩擦角的影响不太显著。土体的粘聚力随干密度、含水率的变化规律具有较好的相关性。

1.2路基土体承载力

路基回弹模量是反映路基承载能力的主要力学参数,多用于分析不同路基土的含水量、压实度等对路基承载能力的影响。压实可以提高土的密实程度,降低其透水性和压缩性,可以提高路基土体的稳定性。

提高低液限粘土路基的压实度,可有效提高路基的回弹模量。粉砂土的变形与强度性质随路基压实系数和含水率的变化而变化。黄河冲积粉土的颗粒级配不良,难于压实,压实后空气体积率较大。最佳含水率条件下,压实系数为0.90的粉土变形为软化型,随着含水率增加,试样的变形性状逐渐由软化型转变为硬化型,尤其围压高、含水率大时,塑性剪切位移更大;压实系数不超过0.85、含水率不低于最佳含水率的试样,变形均为硬化型。压实粉土的粘聚力随压实系数减小或含水率增加显著降低,而内摩擦角的变化不大。压实粉砂土湿化变形,土体的压实系数对变形量影响显著。不同土质的回弹模量对含水量变化的敏感性不同,其中粘土最强,粉土其次,砂砾土最弱。不同土质情况下,在压实度不变时路基回弹模量随含水量的变化而变化。当含水量低于最佳含水量时,回弹模量随压实度的增加而增加;当含水量大于最佳含水量时,回弹模量随压实度的增加而减小;含水量越大,减小的幅度越大。路基基底承载力与基底压实度和含水量间存在很强的相关性。

2.工程地质条件对路基的影响

2.1道路沿线地质条件对路基的影响

道路沿线的工程地质条件对路基的稳定性及设计的影响较大。如冲积湖平原工程地质区地质条件差,上覆土层以全新统软土、软弱土为主,连续分布,埋深浅,属中-厚层软(弱)土,厚度、分布形态变化均较大,为该区主要特殊土层,一般路基和构筑物基础需要加固处理。堆积阶地工程地质区工程地质条件良好,上覆土层以上更新统下蜀土为主,层位稳定,厚度大,物理力学性质良好,是路基和一般浅基础的良好持力层。

2.2不良地质条件对路基的影响

土洞、溶洞及危岩等不良地质情况对路基稳定性和运营安全性存在较大影响,为此必须进行填充加固处理。岩溶充填基底加固后,基底最大变形量大幅度减小。如水泥浆体在填土体中的扩散,凝固后的浆体可形成骨架,使得原有溶洞内的淤泥状承载力提高。岩腔的存在既降低了地基的稳定安全系数,又造成了路基的不均匀变形,为此必须对岩腔进行填充处理,且填充时要确保填充的片石混凝土与岩腔顶部的岩体结合紧密,并且在岩腔底部要进行一定的排水设计。岩堆地段的地质结构松散,空隙度大,其组成结构很不均匀,在自重和附加荷载作用下容易产生不均匀沉降,岩堆地段的地质结构松散,空隙度大,其组成结构很不均匀,在自重和附加荷载作用下容易产生不均匀沉降。

3.水文和水文地质条件对路基的影响

3.1水文条件对路基的影响

水文条件是指道路沿线地表水的排水状况,河流洪水位,有无地表积水和积水期的长度,河岸的淤积情况等。在洪水期间,河水水位上升,作用于路基侧面的静水压力增大、河流流量增大、流速加快、河水对沿河路基的冲刷作用增强,因此路基更加容易发生失稳破坏,但冲刷作用的强弱程度除与河流的水文条件密切相关外,主要受河流与路线的位置关系和路基岩土体的性质等因素控制。水是诱发路基失稳破坏的最重要的因素。水对浸水路基的破坏主要体现在静水浮力使土体有效重力减少,动水渗透力可以使土体颗粒受到渗流方向的拖拉力,加大剪应力,且有可能随水流被带走,另外,路基中水对路基边坡有浸泡软化的作用从而降低路基边坡的抗剪强度。

3.2水文地质条件对路基的影响

水文地质条件是指如地下水位、地下水移动的规律,有无层间水、裂隙水、泉水等。所有这些地面水及地下水都会影响路基的稳定性,如处理不当,常会引起各种病害。水对土体的浸湿、饱和及冲刷作用,常常会造成土体的强度降低,导致路基的各种病害发生,如:基床产生翻浆冒泥、下沉和冻害,路基边坡产生滑动和坍塌等,影响线路的正常运营。水在土中渗流时,受到土颗粒的阻力作用,水流同时也会有一个相反的力作用在土颗粒上,形成了渗透力,渗透力的存在对路基工程设计有非常重要的影响,因渗透力使土壤颗粒流失或局部土体产生移动,导致土体变形甚至失稳,渗透力还可降低岸坡滑动或挡土墙等构筑物的整体稳定性。

4.结语

目前国内外就土壤性质对路基稳定性及设计的影响,主要从土壤的质地、颗粒级配、三相比例指标、土的密实度、土的渗透性、土的压实性、土的压缩性、土的抗剪强度和土压力等方面进行特殊路基土的研究。如膨胀土路基、黄土路基、多年冻土路基、软土路基以及盐渍土;工程地质研究集中于软岩基路基的压实性、承载力等分析及其路基处理技术,重点针对不良地质条件下路基稳定性设计;水文和水文地质主要集中在地表水和地下水对路基的影响及其防治方面。这些研究成果对农村道路路基稳定性及设计具有重要的理论价值。

【参考文献】

[1]李丽,吴群琪,张跃智.农村道路对农业现代化发展的影响分析[J].长安大学学报(社会科学版),2008,10(3):22-26.

[2]刘建坤,曾巧玲,侯永峰,等.路基工程[M].北京:中国建筑工业出版社,2006.

推荐访问: 路基 道路 施工 农村 研究