高原地區(qū)中水草地路基工程施工技術(shù)研究論文

高原地區(qū)中水草地路基工程施工技術(shù)研究論文

　　1、依托工程概況

　　依托工程位于青海省果洛藏族自治州久治縣境內(nèi)，該地區(qū)平均海拔3800米，屬典型高原高寒氣候區(qū)，全年無四季之分，只有冷、暖兩季，年平均氣溫0.1℃，低于0℃的寒冷期長達184天，其中低于—10℃的嚴寒期達到了131天，主要受孟加拉灣季風影響，降雨充沛，年均雨日171天，降水量在764.3毫米。境內(nèi)水文地質(zhì)條件復(fù)雜，多水草地，地下水豐富，地表有泉水出露，沖溝發(fā)育。

　　2、水草地地質(zhì)類型

　　水草地主要是由于山坡泉水發(fā)育，地表排水不暢、長期積水所致，主要物質(zhì)成分以粉粘粒為主，包含角礫成分，松散—稍密狀，含腐殖質(zhì)成分。表現(xiàn)為地下水位較高，地表有泉眼，滲水，形成積水，土體濕軟，夏季降雨充沛時，尤為嚴重。水草地路段有較厚的草皮層，其下一般存在0.5～1米的腐殖土，工程地質(zhì)條件較差。

　　3、水草地在施工中的不良地質(zhì)危害

　　3.1水影響

　　水草地路段由于水草發(fā)育，地表長期積水，多形成大小不一的水坑或地表漫流，路基在填筑前和施工完成后，如果不采取有效措施將水及時排除，積水將長期浸泡基底，加之高原高寒地區(qū)空氣稀薄，天氣嚴寒，一年內(nèi)無明顯四季之分，只有冷暖兩季，基底在水的影響下受到反復(fù)凍融，最終造成基底松軟，導(dǎo)致路基出現(xiàn)不均勻沉降。可見，水對路基施工的影響極大，如何消除水的影響，確保路基基底填筑質(zhì)量及路基整體穩(wěn)定性，是我們迫切需要解決的問題。

　　3.2腐殖土影響

　　水草地路段在草皮層下一般存在0.5～1米的腐殖土，其主要是由腐爛的植物以及動物糞便組成的一層混合物，過長時期腐爛發(fā)酵后和自然土壤混合而形成的一種特殊土質(zhì)。由于腐殖土特殊的物理化學特性，決定了其含水率大、有機質(zhì)含量高、液限及塑性指數(shù)大、不易壓實的性質(zhì)，因此，腐殖土層在路基施工中，對填筑及壓實質(zhì)量有著很大影響。

　　4、水草地常用處理方法及適用條件

　　針對水草地路段的土層結(jié)構(gòu)，腐殖軟弱土層較厚，地下水豐富，地表排水不暢易積水等特點，并根據(jù)路基填土高度的不同，在路基填筑前，應(yīng)采取相應(yīng)的措施進行水草地處理。

　　4.1不清表直接填筑

　　（1）適用條件：路基填高大于等于2.3米。

　　（2）具體處理措施：當路基填高大于等于2.3米時，采取地表不開挖直接填筑1.5米砂礫，然后采用沖擊碾壓密實，提高基底承載力，同時，為防止路基不均勻沉降，在砂礫頂部設(shè)置一層鋼塑土工格柵，土工格柵采用整體加筋土工格柵，縱橫向肋條交叉點剝離力不小于500N，土工格柵沿縱向鋪設(shè)，連接處用扎絲綁扎后采用U型鋼筋釘固定，U型釘縱橫向均按2米間距布置。鋼塑土工格柵的主要技術(shù)指標應(yīng)滿足：抗拉強度≧50KN/m，延伸率≦3%。（3）采取措施原因分析：水草地路段，當路基填高大于等于2.3米時，由于填高較高，水草地對路基填筑的整體穩(wěn)定性危害將大幅度降低，水草地表面的草皮可作為天然的土工格柵材料，此時再采用粗粒填料（如砂礫等），可有效降低毛細水上升高度，并能確保路基底部整體穩(wěn)定性，那么，水草地的不良地質(zhì)影響將可忽略不計。若清除草皮，水草地表面草皮的天然土工格柵作用將消失，草皮下的腐殖土層極不穩(wěn)定，將對路基施工造成很大困難，施工質(zhì)量很難保證。因此，水草地路段當路基填高大于等于2.3米時，采取地表不開挖直接填筑1.5米砂礫，然后采用沖擊碾壓密實，并在砂礫頂部設(shè)置一層鋼塑土工格柵的處理措施完全能夠滿足路基填筑質(zhì)量要求。

　　4.2清表換填

　　（1）適用條件：路基填高小于2.3米。

　　（2）具體處理措施：當路基填土高度小于2.3米時，對原地面采取超挖換填砂礫處理，確保路面底基層以下1.5米范圍內(nèi)填筑砂礫。

　　（3）采取措施原因分析：水草地路段，當路基填高小于2.3米時，由于填高較低，水草地對路基填筑的整體穩(wěn)定性危害明顯，此時如果不采取任何措施而直接進行路基填筑，地表毛細水上的上升將嚴重破壞路基基底穩(wěn)定，并且松軟腐殖土層的存在將使得基底很難達到規(guī)范壓實度要求。因此，水草地路段當路基填高小于2.3米時，對原地面超挖換填砂礫，確保路面底基層以下1.5米范圍內(nèi)填筑砂礫，降低毛細水上升對路基基底的穩(wěn)定性破壞，同時，清除草皮及軟弱腐殖土層后，將能有效確保路基壓實質(zhì)量達到規(guī)范要求。

　　4.3兩側(cè)或單側(cè)設(shè)置反壓護坡道

　　（1）適用條件：所有水草地段路基。

　　（2）具體處理措施：在路基兩側(cè)或單側(cè)設(shè)置寬3米、高1.2～1。5米的砂礫、礫石或碎石反壓護坡道，確保填方邊坡的穩(wěn)定。

　　（3）采取措施原因分析：由于水草地路段地下水豐富，地表排水不暢，且地表存在草皮層及腐殖土層，路基在施工完成后，基底將持續(xù)受到地表泉眼水及毛細水的影響，基底及坡腳很容易失穩(wěn)，在坡腳處出現(xiàn)破裂面，最終導(dǎo)致路基滑塌破壞。針對此問題，根據(jù)水草地段實際地質(zhì)情況，在路基兩側(cè)或單側(cè)設(shè)置寬3米、高1.2～1.5米的砂礫、礫石或碎石反壓護坡道，增加坡腳的重力，施加給坡腳反向壓力，就可減少坡腳破裂面發(fā)生的可能性，確保路基整體穩(wěn)定性。

　　5、高原高寒地區(qū)水草地路基施工應(yīng)注意的問題

　　5.1合理選擇填筑材料

　　為防止水草地段泉眼水及地表毛細水上升對基底造成破壞，在選擇填筑材料時應(yīng)優(yōu)先選擇級配良好的礫類土、砂類土等粗顆粒土，當條件不允許時，也可采用細粒土，但土的液限應(yīng)小于50%，塑性指數(shù)應(yīng)小于26。淤泥、強膨脹土、有機質(zhì)土及易溶鹽含量高的土嚴禁用于路基填筑。

　　5.2做好防排水設(shè)施

　　水草地路段由于地下水豐富，地表排水不暢易積水，為防止積水長時間浸泡基底造成路基失穩(wěn)，應(yīng)設(shè)置完善的排水邊溝及急流槽等排水系統(tǒng)，在匯水面積較大的山坡路段迎水面還應(yīng)設(shè)置擋水埝或截水溝，以攔截山坡匯集水。

　　5.3設(shè)計允許的條件下適當提高路基高度

　　進行水草地路段路基設(shè)計時，在經(jīng)濟合理且符合設(shè)計原則的前提下，應(yīng)盡量提高路基的填高，以減小水草地不良地質(zhì)對路基施工的影響。

　　6、結(jié)語

　　針對各種實際情況，都有特定有效的處理方法，所采取的措施及其適用條件，需要經(jīng)過不斷學習相關(guān)資料和不斷的實踐總結(jié)。本文就常用的水草地處理方法進行分析總結(jié)，對各種條件下所采用的措施及其技術(shù)要點進行研究，以更好的指導(dǎo)施工，確保高原高寒地區(qū)水草地路基施工質(zhì)量。

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