基于炎热干燥天气下的路基纵...Tanga公路路基工程为例_刘举进.pdf
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1、2023 年 4 月作者简介:刘举进(1985),汉,山东高密人,硕士研究生,工程师,研究方向:工程管理。基于炎热干燥天气下的路基纵向裂缝控制研究 以 Tanga 公路路基工程为例刘举进(潍坊医学院后勤管理处,山东 潍坊 261053)摘要:在公路路基工程施工过程中,影响工程质量的因素有很多,其中受天气因素的影响较大。在极端的的天气条件下,施工难度会有很大程度的增加,路基工程的施工质量控制也显得尤为重要。因此,在坦桑尼亚这种常年日照强烈、炎热干燥的气候环境下,全面分析炎热天气下路基纵向裂缝出现的原因,研究炎热干燥天气下路基工程的施工质量控制,针对裂缝出现的原因总结施工过程中的防治措施,对提高
2、Tanga 公路工程路基施工质量和公路使用过程中的路基稳定性,都具有现实的指导意义,对其他类似工程而言也有较高的借鉴价值。关键词:天气;炎热干燥;路基工程;纵向裂缝文章编号:2095 4085(2023)04 0055 03路基工程的施工质量与使用过程中的稳定性,受工程所在地区的气候环境影响很大,因此施工时应结合当地的气候条件,有针对性的制定有利于提高路基质量的施工方案。本文针对坦桑尼亚 Tanga 公路项目填土路基施工过程中出现纵向裂缝的质量现状,分析炎热干燥天气下土路基产生纵向裂缝的原因,全面探讨路基纵向裂缝的防治措施,为提高路基施工质量以及路基的稳定性提供有效的施工方案。1工程概况Tan
3、ga 公路工程项目位于东非坦桑尼亚境内,所在地区为热带雨林气候,每年 11 月份到次年的 2 月份为热季,5 月份到 8 月份为冷季,常年大部分时间日照强烈、炎热干燥,昼夜温差较大。在这种气候环境下,公路路基施工质量受天气影响较大,经检查发现,压实完成后的路基尤其是高填方路段,经常出现纵向裂缝的病害,主要集中在路基两侧路肩处,中心线两侧也有分布。裂缝长度由半米到几米不等,深度在30 300mm 之间,最宽的达到50mm。2炎热干燥天气下路基出现纵向裂缝的原因分析鉴于坦桑尼亚 Tanga 公路工程项目填土路基施工过程中出现大量纵向裂缝的现状,要彻底解决这种质量问题,首先要分析出在炎热干燥的气候条
4、件下出现裂缝的各种原因。经现场查看,分析原因主要有以下几点。2 1温度变化造成土体的不均匀涨缩坦桑尼亚常年炎热干燥,紫外线强烈。在炎热的天气环境下,由于路面吸收太阳辐射的能量并逐渐向下传递,压实后的路基表层土体温度受大气温度的影响变化波动大,路基表层以下的土体温度受大气温度的影响变化波动小,昼夜温差及其他原因引起温度的变化,会造成不同深度的路基不同程度的涨缩,因而容易出现裂缝。同时,在炎热的环境下,两侧路肩相对于路中部分,受大气温度的影响较路中更大,因此路肩的温度变化波动较路中温度变化波动大,在长时间的温度变化反复影响下,两侧路肩与路中部分呈现不同程度的涨缩,容易产生很长的、相互贯通的纵向裂缝
5、。当发展到一定阶段后,裂缝处出现错台并逐渐向路中部分发展,路中部分就可能形成新的滑动面,即新的纵向裂缝。2 2土体水分不均匀迁移路基的最有利状态应该是始终处于干燥或中湿状态。路基是由含水量合适的土料压实的,刚压实完成的路基有一定的含水量,上一层完成后若不及时进行下一层的填铺,压实后的路基暴露在干燥的大气环境下,土体表面水分蒸发较快,表面以下土体水分蒸发则相对慢很多。压实后的路基土体收缩的各向异性的变化,与初始含水量大小密切相关,压实后的路基土体有一定的含水量,且随着在干燥的环境中暴露时间增长、水分挥发,土体含水量逐渐减少,水分散失后土体发生横向(径向)收缩,表面就会产生大量收缩裂缝1。2 3压
6、实不够(尤其是路肩部分)路基施工技术规范对路基填筑压实度有严格规定,在施工过程中,压实机械的选择、机械碾压遍数、路基土方最佳含水量、填筑厚度等因素都会影响压实度。如路基压实度不够,就会导致路基不同区域55的不均匀沉降,引发纵向裂缝。路基边部未压实的虚土可能导致路基纵向裂缝的产生。如果填筑时路基两侧未按填筑要求适当加宽,路基边缘的填土就容易碾压不密实而形成虚土,或者已经加宽填筑但压实后虚土没有及时铲除,路基两侧的虚土就会逐渐自然密实而大幅度沉降,虚土与压实土交接部位会首先产生纵向裂缝,其沉降的方向是沿着虚实交接部的斜坡方向。由于土颗粒间存在的内摩阻力和粘结力的共同作用,虚土的下沉会在虚实交接部位
7、的斜坡处对压实路基产生较大的斜向牵引力作用,这种较大的倾斜向下的牵引力长时间作用,必然造成边部密实路基不稳定,从而导致密实路基上产生新的纵向裂缝2。2 4路基填方材料选择不当不同的土质具有不同的工程性质,也会影响路基的稳定性。路基产生纵向裂缝,与填料的性能有着必然联系。砂砾成分的土,特点是强度较高、土质受水影响不但作为路基填料易受雨水侵蚀,而且砂砾土的强度构成以土粒间的摩擦力为主,粘聚力差,因此施工时不易压实。路基完成后,路肩及边坡易受雨水冲刷侵蚀,经常处于潮湿或过湿状态,因此造成路肩部分不稳定,对路基整体性造成破坏,使路基两侧出现纵向裂缝。黏性成分大的土,强度构成以土粒间的粘聚力为主,其强度
8、随密度情况不同差别较大,并随湿度增大而降低。因此,用黏性成分大的土所填的路基,尤其是高填方路基,路肩以外部分在雨水的作用下,强度会逐渐降低,并逐渐形成一个下滑层,产生纵向裂缝 3。2 5填挖交接区或填筑横断面很陡时未分台阶分层施工采取半挖半填方式填筑的路基,如果在填挖交接区域没有设置反向台阶,填筑的半侧路基就相当于形成了一个土契,由于自身重力的作用在斜坡上形成一个滑动面向下滑移,产生纵向裂缝并逐渐变宽、变深。在原始地面坡度很陡的断面上填筑时,如果没有按照台阶方式分层施工,即使采取水平分层填筑的方式进行填筑,填筑完成的半侧路基也是不稳定的,它会在自身的重力牵引下,很容易沿着斜面向下滑移,从而出现
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