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1、新疆风积沙地区路基设计与施工技术研究【文章编号】1007.9467(2008)12.0089.04新疆风积沙地区路基设计与施工技术研究市政?交通?水利工程设Municipal晰Enneer/ngDes/gnl周文,李雨舟,聂晓清z(1.长沙理工大学交通运输工程学院交通部重点实验室,长沙410076;2.湖南省建筑设计院,长沙410011)【摘要】结合国道218线尉犁至铁千里克段公路改建工程,研究了风积沙盐渍土地区的筑路材料风积沙在路基路面工程中的应用以及风积沙与盐渍土并存条件下的路基设计与施工技术,为新疆风积沙,盐渍土地区道路修筑寻找一种切实可行,节约投资的途径,并为区内类似道路的建设提供技术
2、借鉴.【关键词】风积沙;盐渍土;路基;设计与施工【中图分类号】u4l6【文献标志码】AResearchonDesignandConstructionTechnologyofAeolianSandEmbankmentinXinjiangZHOUWen,UYuzhou,NXiaOqingr1.SchoolofcommunicationandtransportationengineeringofChangshauniversityofscience&technology,keylaboratoryofministryofcommunicationsofPRC,Changsha410076,C
3、hina;2.Hunanarchitecturedesignacademy,Changsha410011,China)AbstractlThispaper,combinedwithhighwayreconstructionprojectsfromWeilitoTieganlikesectionof218NionalRoad,mainlydevelopedaseriesofresearchesincludingtheapplicationinthesubgradeandpavementengineeringofaeoliansandasroadconstructionmaterialsandun
4、dertheconditionofcoexistaeoliansandwithsalinesoil.ItishopedtofindaviableandinvestmentsavingwayintheaeoliansandandsalinesoilareaofXinjiang,aswellastheprovisionoftechnicaldrawtotheconstructionoflocalsimilarroads.Keywordsaeolinesand;salinesoil;subgrade;designandconstruction1引言新疆位于祖国的大西北,四周高山环抱,中部有天山横亘,
5、形成”三山夹两盆”封闭式内陆特征,造就了气候的独特性和土壤成分的复杂性.新疆干燥少雨,夏季高温,蒸发量远远大于降水量,土壤中上升水流占优势,使土中可溶性盐随毛细管水上升积聚于表层,导致土壤形成大面积盐渍土.盐渍土的存在给公路建设带来困难,盐胀造成路基失稳,路面龟裂等病害,严重影响了道路的正常使用1.同时本区多风少雨,地表植被稀疏,生态环境脆弱,全区土壤沙漠化现象严重,风积沙分布较广.风积沙无黏性,颗粒细,水稳性较好【.但在该地区筑路时也存在一定的困难,特别是在沙漠边缘,风积沙与盐渍土并存,而砂砾料又特别缺乏,在这些地区,如何采用新技术,利用当地风积沙和盐渍土填筑路基,铺设路面,达到降低造价,路
6、基稳定,耐久性好的目的,是新疆在风沙盐渍土地区筑路中急需解决的技术问题.新疆境内国道218线库尔勒一若羌段全长约440km,该路位于塔里木盆地东缘,多处通过风积沙及盐渍土地带,原有公路技术标准低,道路病害严重,行车条件极差,对沿线团场居民的生产,生活,物质交流等带来诸多不利影响.由于沿线砂,砾石等筑路材料严重缺乏,运距甚远,自然条件差,工程89l市政?交通?水利工程设计fMunicipalTrafftcEngineeringDesign地质情况复杂,而需要处理的病害地段较多,加之资金不足,故对该路的改建工作一直未能顺利进行.本文结合(风积沙,盐渍土地区路基路面研究课题,开展了风积沙,盐渍土地区
7、作为筑路材料的一系列路基设计与施工技术的研究,希望提出一种切实可行的铺筑途径,为新疆境内类似道路建设提出技术借鉴.2风积沙颗粒分析试验2.1试验结果根据研究需要,选择位于国道218线K766+200(老桩号)处右侧50m100m的小沙丘,作为试验路将要采用的风积沙料场,对料场进行了取样试验.按公路土工试验规程(JTJ051-93)的要求进行试验3,颗粒组成试验结果见表1.表1风积沙颗粒组成试验结果颗粒组成占总质重的百分率,%囊/Bin,g篓/c善m3)含/盐%量孔径1.250.630.3150.160.075<0.05<0,002/mm100sss川o.o2.2试验结果分析1)颗粒
8、组成大部分集中在0.3mmO.075mm之间,小于0.3mm的占到70%80%,说明沙很细,属于细砂.而细砂通常又可分为细砂与特细砂,当细度模数大于1.6时,为细砂,细度模数小于1.6时,为特细砂.由于该料场砂的细度模数为0.99,所以试验路段采用的砂为特细砂.2)风积沙不含黏粒,粉粒含量占10.2%,表明无黏聚性,松散性大,水稳性强.3)由于是特细沙,比表面积大,增加了加固的困难.3风积沙路基的合理高度43.1路基合理高度确定的原则1)综合考虑新疆不同地区气候特征,水文地质,土壤土质等特性,对区域土质进行分类,充分考虑路基在强度方面的要求.2)保证路基最小填土高度,满足地面水,地下水,毛细水
9、,盐分,温度等方面的要求,提高路基稳90定性.3)充分考虑洪水,沙埋,冰雪,冻土等对路基的要求,满足纵横向排水,输沙,输雪及涵洞清淤等各方面要求.4)根据公路等级,原路基路面结构型式,结合当地情况,老路路况,病害原因等,进行综合造价分析,充分利用老路,降低造价.5)在立交,通道等处,如无特殊要求尽量采用主线下穿,以降低造价.在满足上述条件的情况下应尽量采用最小填土高度,以节省造价,减少重大交通事故发生的概率,同时减少高路基容易出现的失稳现象.3.2路基最小填土高度根据路基的分类,分别找出其主要控制因素(最不利条件),然后确定其强度,稳定性和防洪,涵洞清淤,防雪,输沙等功能方面要求的最小厚度,以
10、不低于此高度并接近此高度的路基高度作为合理路基高度.盐渍土地区路基边缘,高出地面水或地下水位或地表长期积水位的最小高度,宜符合表2.表2路基最小填土高度建议值细粒土砂1.21.51.52.0粉土质砂I.52.02.O2.5粉质土2.O2.52.53.0砾类土1.0-1.21.O1.51.01.21.21.50.40.80.81.01.21.51.52.00.51.01.01.21.52.02.02.50.81.21.21.50.60.80.81.00.40.60.6O.84风积沙隔断层的设置在路基内设置隔断层(见图1),阻断毛细水携盐上升,是防止盐胀的有效措施.风积沙隔断层设置原则如下:1)路
11、基处于中湿,干燥状态,并且含盐量为中,弱盐渍土时,可采用风积沙隔断.2)如果路基干湿类型为潮湿和过湿或在强,过盐渍土地段,不适应于只采用风积沙隔断.3)风积沙材料,其腐殖质含量和总含盐量应控制在1%以下;粉黏粒含量应控制在5%以下.4)隔断厚度的推荐值为:二级及二级以上的公路不宜小于50cm,三级及三级以下的公路,不宜小于30cm50cm.5)风积沙隔断层可分层填筑,分层压实,也可一次性填至总厚度后一次性压实,其压实度应不低于95%.6)为使隔断层内聚水能顺利排出路基以外,隔断层的项面及底面应做向外的横坡,其值应为1.5%2%,为防风积沙层向外侧移,应做包边加固.图1风积沙隔断层断面图此外,还
12、可进行其他多种隔断层方式的设置,如土工合成材料隔断层,砾石隔断层等.5路基填料1)隔断层以上的路基填料,当土体内含有氯盐时,可将中,弱非盐渍土作为填料.当土体内含有硫酸盐时,可将弱,非盐渍土作为填料.隔断层以下的路基填料可不受含盐量的控制.2)路基填土的含水量应控制在土的最佳含水量左右,过湿土不应直接填筑路基,应经过晾晒达到要求后方可使用.土内不得有泥结块及局部含水量超限现象.3)严禁将草根,盐壳等填入路基内.填料中有机质含量应符合规范要求.4)风积沙做路基填料时,其粉黏粒含量以不大于15%为宜.6路基填前处理填前处理的方法很多,但在风积沙盐渍土地区缺少砾料的情况下,主要采取就地取材方便施工的
13、原则.1)翻晒.如果位于排水较畅通的低洼地段和地势较高地段,且基底天然含水量超过最佳含水量,可在基底压实前进行翻晒,翻晒深度为30cm60cm.当达到最佳含水量时,再进行碾压.可根据实际情况分层碾压或一层碾压,使其达到要求的压实度.2)换填.在排水不畅的低洼地段,地表弹簧状市政?交通?水利工程设:地段,淤泥和沼泽地段应做换填处理.换填深度一般应在0.4m1.2m范围内.换填材料可采用砾石土,风积沙或河砂.在缺乏砂砾料且风积沙丰富地区,推荐换填料采用风积沙.3)细粒土质地段的桥涵,当采用明挖基坑时,基底要进行换填.换填料可采用砾石土,风积沙,河砂.不管采用什么材料换填,其要求应符合相应的规范.换
14、填厚度应进行计算后综合分析确定.7路基边坡设计低液限粉土,粉质低液限黏土,黏土,粉土质砂地段的填方路基边坡宜采用1:2.风积沙,细粒土砂地段当采用黏土包边时可采用1:21:3的路基边坡;当黏土包边有困难时,可采用风积沙,细粒土砂直接填筑路基,但边坡应不陡于1:3.8路基压实度及施工时间的选择嗍1)风积沙,盐渍土地区,保证路基的压实度,对路基的稳定甚为重要.路基密实,可增加其整体强度,提高路基的抗盐胀,水蚀,变形能力.2)风积沙层压实度应不小于95%.其它土层压实度应符合相应规范要求.3)试验结果表明,当在冰冻期还未结束的月份安排施工时,由于每天早,晚气温低于0而引起正在施工的路基冻胀,当冻层消
15、融后路基发软.当采用跨年度施工时,由于面层没做,路基顶面不能封闭,路基顶面雨水,融雪水渗入路基,使已修好的路基来年发软,造成路基失稳.因此,对施工工期的安排宣遵循以下原则:施工时间的选择应不发生冻结为宜,一般早,晚温度应在零度以上.即北疆应在4月1O月份施工;南疆地区应在3月l1月份施工.最好不采用跨年度施工.标段应划分的小一些,尽量采用当年施工,当年完工.如果当年不能完工的段落,应在冬季增加表面封闭措施,严防水流侵蚀.9结语本文系统地归纳总结了新疆风积沙地区路基设计方法与施工技术,提出了有关的技术要求与施工工艺,希望为新疆风积沙,盐渍土地区道路修筑91l市政?交通?水利工程设计lMunici
16、palEngineeringDesign【文章编号】1007.9467(2008)12.0092.04西南某电站左岸上坝交通洞衬砌裂缝成因分析周峰t,郑晓晶2(1.成都理工大学环境与土木工程学院,成都610059;2.中国水电顾问集团成都水电勘察设计院,成都610034)【摘要】结合水电站工程实例,在现场调查和工程地质勘察结果的基础上,详细分析某隧道的裂缝形成原因,主要是1885m高程以上边坡失稳的影响,地应力的作用,1885m以下边坡的不当开挖,动静荷载和X_r-渗水等几种因素,排除了混凝土干缩和温度应力两个影响因素.【关键词】隧道;裂缝;成因;分析【中图分类号】u451.4;U455.91
17、【文献标志码】ATheAnalysisoftheFactorsCausedtheDamTrafhcTunnelCracksinSomeoneHydropowerProiectsinSouthwestofChinaZHOUFeng,ZHENGXiaoJing2(1.Collogeofenvironmentandcivilengineering,Chengduuniversityoftechnology,Chengdu610059,China;2.Hydroelectricinvestigation&designinstituteofSPC,Chengdu610031,China)【Abs
18、tractThispapercombinedwithoneofthesouthwestChinahydropowerProjects,andonthebasisofon-siteinvestigationsandtheresulofgeologicalprospectingworks,makeadetailedanalysisforthereasonsofthetunnelcracks.Andthereasonsincludingthefollowing:thefirstistheimpactoftheslopeinstabilityabove1885elevation;secondly,th
19、eroleoftherockstress;thethirdiStheimproperexcavationoftheslopebelowthe1885elevation;theforthreasonisthedynamicandthestaticloadsthe;lastoneisthewaterseepage.Ruledoutthefactorsoftheconcreteshrinkageandthermalstress.【Keywordstunnel;cracks;factors;analysis目前正处于施工阶段的西南某水电站,大坝采用双曲拱坝,坝高305m,总装机容量360x10l.坝址
20、区域为高山峡谷地形,地应力高,工程地质条件复杂.大坝左岸拱间槽边坡开挖后形成高陡边坡,造成地应力释放强烈,引起明显的边坡变形,造成1885m.1上坝交通洞衬砌在施工完成两个月后出现大量裂缝,对边坡的进一步开挖极为不利,且对过往车辆行人安全构成一定威胁.因此,有必要对左岸上坝交通洞裂缝的具体成因进行系统的分析,为衬砌裂缝的有效治理以及进一步边坡的有效治理创造必要条件.1工程地质条件左岸上坝公路兼作左岸1885m一固结灌浆廊寻找一种切实可行,节约投资的途径.但成果主要用于漠周边及某些特定区域盐渍土与风积沙并存的主干道和县乡道路上,国内其它类似道路的应用还需要收集资料,数据,结合实际情况来考虑.【参考文献】【1】朱瑞成.新疆内陆风积沙,盐渍土地区基本建设中的岩土工程问题J.西部探矿工程,1993,5(2):63.67一【2】沙漠公路路基稳定路面结构组合及加固和施工技术课题报告R.新疆:新疆交通科学研究所,1993.3IJTJ051-93公路土工试验规程S.q,41李万鹏.风积沙的工程特性与应用研究D.西安:长安大学,2004:51金昌宁.塔克拉玛干沙漠流动沙丘分布区公路修筑及沙害防治研究D】.兰州:兰州大学,2006.【收稿日期2008.09.19;周文(1983),男,湖南衡山人,在读硕士研究生,从事道路与铁道工程,路基路面工程研究,(电子信箱)qingzhou2002.
