本技术介绍了一种创新的防沉降路基分层填筑技术及其施工方案,涉及软岩填料层与粉砂层的交替铺设,并在粉砂层上方覆盖复合土工膜,以实现从底部到顶部的连续铺设。
背景技术
软岩是一种易发生显著塑性变形的复杂岩质,包括泥岩、页岩、砂质泥岩、泥质砂岩等低强度的岩石,其最显著特点是含有大量具有膨胀性的黏土矿物,结构组成及矿物成分复杂。软岩矿物成分包括蒙脱石、伊利石、石英、高岭石、方解石、伊蒙混合物以及铁锰质等。其力学性质主要受地质构造、黏土矿物含量、结构特性、外部环境等因素影响。
在我国的西南、西北地区,软岩的分布范围极广,这些地区交通工程建设过程中出现大量因隧道掘进、边坡开挖产生的软岩弃渣。同时,山谷沟壑间的路堤设计高度大,需大量的填筑材料。山区高速公路建设施工中道路运输条件差,工程性质稳定的路基填料缺乏,同时工程产生的软岩弃渣难以运输,导致大量的软岩弃渣堆积,将直接影响原有的地表植被,在暴雨作用下很容易造成极为严重的水土流失,有时还可能形成泥石流,甚至诱发滑坡灾害,导致土地资源的浪费和土地生态系统的破坏,对周围环境造成不可逆转的影响。很多路线在设计过程中本着移挖做填的原则,建议直接采用开挖产生的软岩土石混合料对路基进行填筑,这种设计方案解决了材料运输困难的同时也可缩短工期,降低工程造价,节约土地资源。所以合理设计结构形式、严格控制施工质量,软岩作为路基填料仍具有可行性。
由于软岩具有强度较低、风化程度高遇水易崩解等不良的工程性质,在道路运营过程中由于降雨及地下水等作用下路基中的大块软岩崩解软化、强度迅速降低,在自重及行车荷载作用下易出现路基沉降不均匀、路面开裂等一系列难以处治的道路病害,大大增加了道路的养护成本。所以如何保证软岩路基的稳定性,充分利用软岩填料,避免崩解、软化、风化等不良性质带来的工程病害成了无法忽视的问题。
软岩路基传统的处理方法有开挖晾晒、堆载、真空预压、强夯法等方式。软岩路基施工期间,通常软岩自身填料含水量大,远高于路基压实要求的最佳含水率,如在填筑前进行晾晒或掺入干料,这势必会增加路基的施工周期和成本;同时,施工过程中填筑的路基会在雨水影响下,含水率进一步增加,造成强度大幅度降低,而对已填筑路基进行开挖晾晒是远远不现实的。堆载施工周期长、易失稳;真空预压排水施工周期长,对于软土路基处理还存在真空度沿深度衰减较快的问题,加固后表层强度提高较大,而深部加固效果不理想,普遍需要二次处理;对于强夯法,其施工噪音大,公害显著,单位面积夯击能量小,夯击时仅是动力压密,由于存在有效区和影响区的差别,深层难于达到压密的效果,加固深度受到限制。传统的加固排水方式在长期服役过程中都将面临持续的路基病害。
实现思路