[公路粗粒土路基填料使用中常见问题的分析] 什么土不能作为路基填料

  摘要:本文结合“-二级公路路基沉降及其对路面的影响”科研课题,以广西境内粗粒土路堤填料使用情况和粗粒土路堤段路面结构的摘害情况为倒。分析了二级公路粗粒土路基填料使用常见问题中的粗粒土路基长期流变变形的主要原因。
  主要是介绍了二级公路粗粒土路基填料使用中常见问题的概况,粗粒土路基填料应用情况、分析了二级公路粗粒土路基填料使用常见问题中粗拄土路基长期流变变形的原因。以期给二级,公路粗粒土路基研究提供一些参考,以后这些常见的问题能得到预防和控制。
  关键词:粗粒土路基填料常见问题二级公路
  由于粗粒土路基填料具有良好的工程性质以及取材广泛,二级公路路基填土材料以粗粒土为主,研究粗粒土路基填料流变工程性质以及粗粒土路基的长期流变变形具有重要的工程意义和理论价值。以下将以广西二级公路为例分析公路粗粒土路基填料使用中常见问题。
  
  一、公路粗粒土路基填料使用概况
  
  路基是路面结构的支承物,车辆荷载通过路面结构传至路基,坚实而稳定的路基与良好的路面结构是安全、舒畅行车的基本保障。然而“水能载舟,亦可覆舟”,路基的稳定和变形直接影响着路面结构的寿命,路基稳定则路面结构的寿命长,行车顺畅,反之则不然。所以一个坚固良好的路基对于路面来说是一个很重要的部分,对它的分析和研究也尤为重要。
  随着我国经济的发展,我国的公路发展越来越完善,以广西为例,近年来,广西公路建设犹如雨后春笋般发展迅猛,公路网拟建设成横贯东西,纵通南北、覆盖全省、连接周边、密度适当、高效便捷的公路网络。广西南宁外环公路2003年12月28日全线贯通,广西公路总里程突破了1000公里。广西公路建设的任务艰巨,所遇到的难题颇多,其中粗粒土路基的长期流变变形问题尤为普遍和突出。
  
  二、粗粒土路基填料的具体应用情况
  
  我国高等级公路主要采用柔性沥青混凝土路面和刚性水泥混凝土路面两种结构形式,按国内设计标准,沥青路面设计寿命一般不低于15年,水泥混凝土路面不低于30年。但近年来发现,一些二级公路的路面结构在运营早期就发生破坏,有些沥青路面通车仅2-3年路面就出现断裂、翻浆、沉陷等病害。某二级公路通车仅9个月,沥青路面就出现断裂破坏现象,严重影响行车安全和路面结构寿命。分析研究表明路基的长期流变变形对路面结构的整体性能影响甚大,如果路基出现较大的长期形变,特别是不均匀沉降,造成路面结构面板局部脱空而产生附加应力,最终加速了路面结构的破损。所以路堤的长期变形直接影响着高速公路的运营水平和服务质量粗粒土路堤填料在高速公路建设中的应用日益广泛。实践证明,粗粒土的抗剪强度和承载力比细粒牯性土和细粒砂性土强,粗粒土能满足二级公路路基的强度要求;粗粒土的力学性能优于细粒土,在填筑路基时可以作为填筑材料。
  据地质调查得知红砂岩是分布广泛的一种岩石,在广西、福建、广东、江西、四川、贵州及云南等省均有分布。根据试验研究表明风化程度较高的红砂岩抗压强度一般小于5MPa,属极软岩,但是自由膨胀率一般小于80%、cBR值大干8、室内回弹模量大于30MPa,它能满足《公路路基施工技术规范》的要求,因此,红砂岩粗粒土可以作为公路路堤填料。
  但是,有试验表明红砂岩具有渐进崩解特性,受水的影响红砂岩结构容易逐步退化,红砂岩粗粒土填筑的路堤的长期变形问题有待进一步研究和解决。在公路的运营过程中发现,红砂岩粗粒土填筑的路堤路段路面结构也会出现一些不可避免的问题,如长期流变变形问题比较突出。
  根据广西现有公路路堤工况调查,广西地区已运营公路的红砂岩粗粒土路堤出现T--些长期沉降病害,造成了路面结构的破坏。例如,广西河池水任至南宁公路岩溶路基病害、G050渝湛线、S221上防线、$220石北线中部分地段,总管辖路段长度为282,175KM都发生不同程度的病害。所以对于分析公路粗粒土路基填料使用中常见问题中的粗粒土路基的长期流变变形问题对于现实有很重要的意义。
  
  三、分析公路粗粒土路基填料使用常见问题中粗粒图路基长期流变变形的原因
  
  粗粒土流变变形是影响工程安全的关键因素之一,例如由于粗粒土高填路堤的流变,路堤出现过大沉降、不均匀沉降,导致公路路面结构破坏等等。目前,在道路工程领域中粗粒土流变工程性质研究还是很少。随着我国西部大开发,尤其是山区道路与铁路建设的推进,粗粒土填土路堤越来越多,研究道路领域中粗粒土填料的流变性质具有重大意义。红砂岩在广西、广东、江西、四川、贵州及云南等地区分布广泛。红砂岩粗粒土工程性质满足《公路路基施工技术规范》的要求,所以红砂岩粗粒土是山区公路建设中最常用的路堤填料,红砂岩粗粒土流变工程性质研究迫在眉睫。以下笔者根据自己多年的工作经验,对公路粗粒土路基填料使用常见问题中粗粒土路基长期流变变形的原因相关的问题做如下解释。
  1.大量的调查研究表明,红砂岩粗粒土路基段存在较严重的路面结构的病害。说明了红砂岩粗粒土路基段的路面结构破损情况严重的原因大多数是路堤长期流变变形造成的。尤其是路堤的不均匀变形,路面结构的施工完成后。红砂岩粗粒土路堤的流变变形历时长,致使公路运行多年后路堤沉降依然没有结束。
  2.在交通荷载和环境因素的影响下,粗粒土路堤的流变变形继续发展并且不均匀,使路面的结构多处形成架空,导致路面结构破坏。粗粒土路堤的长期流变变形是路面结构破损的士要原因之一,研究粗粒土填土路堤的流变变形。经过调研发现,广西公路路堤填料大部分是粗粒土,其中风化红砂岩粗粒土路堤占有很大比例粗粒土路堤的长期流变变形是路面结构破损的主要原因之一。
  3.道路工程领域内有关土石混合粗颗粒土的理论研究滞后,尤其是粗粒土流变研究落后,加上研究试验条件的限制,尤其是室内试验设备的缺乏,致使对土石混合填的粗颗粒土工程的特性的了解不是很多,粗颗粒土填土路堤的长期变形设计计算理论过于简化和不符合实际,沉降计算结果与实测沉降相差甚远。
  4.对于粗粒土的压实问题要分清在粗粒土中细粒成份是粘性土,还是砂性土。对于含有粘性细粒土的粗粒土,振动压实效果差,原因是粘性土中的孔隙水在振动压路机的振动下,孔隙水不易排出,易造成反弹。对于含有砂性细粒土的粗粒土,振动压实效果较好,但要经过试验路段后确定压实度。粗粒土中粗粒含量占70%左右时作为路基填筑材料比较理想,粗粒土的性质受到其中细粒土的影响,在施工中如果没有采用不同的施工机械压实,则很难达到最佳的压实效果。
  
  四、结语
  
  随着我国公路建设步伐的加快。有必要针对粗粒土路堤填料的流变性质和粗粒土路堤的长期流变变形开展深入研究。以上本文以广西境内粗粒土路堤填料使用情况和粗粒土路堤段路面结构的病害情况为例。分析了公路粗粒土路基填料使用常见问题中的流变变形。举出了相关的具体例子,也给出了对于此问题的相关解释,接着分析了怎样避免这样情况的发生和提出了解决的方法。以期给公路粗粒土路基的相关分析和研究提供一些参考
  
  参考文献
  [1]汪双杰彦年冻土区路基路面变形及应力的数值分析[J]冰川冻土2006(2).
  [2]王龙,冯德成提高级配碎石基层使用性能的方法[J]中国公路学报.2006(8).
  [3]董云.柴贺军.土石混合料振动压实特性的试验研究[J]基工程.2006(7)
  [4]刘丽萍土石混合料压实特性试验研究[J].岩石力学与工程学报2006(5).

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