引言
国家对湿陷性黄土地基工程特性和工程原理的研究起始于20世纪中期,到20世纪的后期,前后制定执行了有关黄土地基湿陷性的一些权威标准,在很大程度上显示了无数工程建设科技工作者在50多年关于湿陷性黄土地基工作的研究硕果和影响,这些成果对中国黄土地上的经济建设发挥了很积极关键的作用。国家的快速发展对交通工程有在着很高的要求,以黄土地区为地基修筑公路成了国家发展的必要走向,但是,很大一部分黄土地基工程在施工过程中出现了湿陷塌方的事故灾难。由此可见,了解黄土地基结构的变化是解决这类问题的基础。在目前的公路工程中对其的测定,均以二个方面的参照为主:一是现有文献,而是根据已完成的公路工程的经验。对于一些低等级的公路参照这类文献和经验建造没有什么太大的问题出现,但在交通高速发展的前提之下,这些文献参照的适用性收到了很大的质疑。由于高等级高标准的公路需要的地基特点、地基结构和地基建筑材料的要求,和民用之间存在着很大的差异。正因如此,怎么才能正确测量公路建设中黄土地基的湿陷特性,这将对在黄土地区修建公路存在着深远意义。
1评价标准
对在农村地区,黄土地基上修建公路的湿陷性评价,主要为4个方面:第一、要准确判定该地区是否存在湿陷性,如果存在,其湿陷性程度如何;第二、要准确测量出该地区黄土层的厚度和分布;第三、根据上述的测量结果,判定该区域的湿陷性类别,确定该区域是自重湿陷性还是非自重湿陷性;第四,要准确测量出该地区黄土层的湿陷性等级所属。
2农村公路的湿陷性特点
交通公路的地基跟普通建筑地基存在着一些相似,但公路地基真实受力和建筑地基的真实实际受力存在很大差异。若按建筑地基的特点来判定公路建筑的湿陷性,则在很大程度造成对黄土地基的湿陷性的误判,届时这种情况将加重地基修复的费用,或由于处理手段不够科学引起更大的塌陷,造成更多的损失,影响当地经济建设,正因如此我们需要更深层次的考虑计划。针对挖方黄土路基和挖方黄土路堑这二种方式将会在一定程度上改变黄土地基的湿陷性能。施工时在深路堑挖到设计标高的计划,这种方式将会使湿陷性土地地基变为非湿陷性的地基;与此同时基底应力的减小也会影响这二种地基的相互关系。若仍然按原来建筑的规定来判断黄土地基建筑过程中的湿陷性,这种举措会增加工程建设的工程造价,增大工程的时间和成本。如此一来,对于改变湿陷性进行的挖方路堑应结合实际进行考虑应用,或者是根据土地路面结构铺装来影响它的地面湿陷性。若是黄土地基的影响深度范围之内所受的应力小于范围内湿陷的起始压力,这种情况下,可以认为在黄土地基上的建筑公路不会产生湿陷的状况,黄土地基基底也不需要特别的处理,但应做好公路间堑段的防水排水的相关设施。
2.1公路建筑构造材料的类别
按材料的不同必然会导致工程建筑对该地地基的受力大小、受力方向的不同,因此将建筑构造材料进行划分,对正确判断公路后期的运营、养护和该地的湿陷性评价有重要意义。同时,由于农村地区的公路湿陷性黄土地基测量不够精确,在实际处理中存在较大偏差,通过建筑构造材料的划分,确定不同材料对该地地基的影响,意义更为深远。根据建筑物的重要性、所在地基受水浸湿的可能性、建筑物沉降的对称是否均匀等,可将这些建筑物分为4类:甲、乙、丙、丁。另一方面在公路工程相关建筑领域内,这些分类的规则还没有出现,各个省份对此的认识不尽相同,正因如此,对此类建筑所持有的分类方案不同。公路设计者们对这类问题投入了很大的关注,并开展了一些具有实际意义的探索。建筑物的设计者们依据构造物的使用的重要程度、所建的地基受水浸湿具有的可能性的大小以及构造物受到外力承受变形的能力大小,参照黄土地区已经修建完成或正在建公路工程基础上,再归纳整理前辈对公路建筑的各种划分的思想,初步设定了高速公路在黄土地区和一级公路构造材料需求等级的分类计划。很明显,建筑构造材料的差异的在不同的区分规划中会出现不同的结论,这种情况影响到公路工程所在地基的处理深度和对它的解决处理方法,例如在对甲类建筑构造材料,所在地基的处理不可以留剩余的地基湿陷量,或者使用桩基础来穿透所以的湿陷性土层地基,让桩支撑在坚硬的基岩层或坚固的土层上,还需要考虑桩壁所受的负摩阻力。在对乙类建筑和丙类建筑所需的构造材料应该除去所在地基的部分的湿陷量,以及要做控制好地表水的防水防漏工作。正因如此公路工程建筑的划分在实际生活生产种有着很大的作用。
2.2湿陷类型的测定
国家规定:在测定不同地区,不同深度土样的自重湿陷系数的时候要加上土层在饱和自重压力作用下的浸水量,黄土土层所需的饱和自重压力是以天然地面作为参考系来记算的。这些数据是人为可以设定的。可以这样假设,在施工单位勘察过之后,所在黄土地区土地的本身的性质没有一点改变,它的改变仅仅是因为挖方或填方所造成的变化,但据统计显示,其结果比然是在一定时间内,改变公路的湿陷类型,使得施工单位不得不再次做勘察测量,最终导致人力和物力的巨大浪费。
同时,关于黄土地区湿陷性土层的深度计算方面,对于公路路堤较高、大型桥梁、立交桥和一些重要公路工程构造物,因为其基底承受的压力特别大,往往会依据沉降计算压缩层深度制定一些测量计算方法,也就是根据地面所附加应力大小和所受总应力的一个比值达到某一临界值,以此来确立土地压缩层的最低下限。
3结论
关于挖方路堑降低失陷度应结合所建工程的实际情况来设定,应结合路面结构铺装设计,再考虑车辆荷载之下的所受基底应力对应改变后的黄土地基情况来判定黄土区域和黄土层所属的湿陷性大小。如果所在黄土地基评价的深度范围内,公路层所受的应力应该小于地基湿陷的起始压力,这样就可以认定以黄土地基不会发生湿陷的事故,所在的黄土基底也就无需进行处理,但是应做好公路间堑段的防水排水的相关设施。
国家的快速发展必须依托交通工程,特别是今后农村地区的交通发展,而以黄土地区为地基修筑公路也成了今后发展的必要走向,但是,很大一部分黄土地基工程在施工过程中出现了湿陷塌方的事故灾难。如何解决农村公路湿陷性黄土地基的施工,显得至关重要。
参考文献:
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