理论教育 湿度控制对路基强度的影响及合理高度研究

湿度控制对路基强度的影响及合理高度研究

时间:2023-09-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:根据非饱和土毛细作用原理,通过对比防排水基层不同厚度设计下的路基湿度变化曲线可以看出,当毛细水在防排水基层内的上升高度小于防排水基层厚度,则毛细水将被完全地阻挡在路基范围以外,路基湿度得到了很好的控制。当防排水基层厚度无法阻止全部毛细水进入路基时,可通过在防排水基层上方设置防水土工布,进一步阻止毛细水进入路基内部。

湿度控制对路基强度的影响及合理高度研究

路基湿度的变化受到多种因素的影响,其中包括了大气降雨、外界河流补给、地下水升降、毛细作用等等,其中一部分通过设置地表排水系统加以疏导,而由于地下水位的波动及地下水的毛细作用,对路基湿度的影响是个长期持续的过程,因此为了控制路基湿度,建议采取以下措施:

(1)设置路基地下防排水基层

1)增加防排水基层厚度。根据非饱和土毛细作用原理,通过对比防排水基层不同厚度设计下的路基湿度变化曲线可以看出,当毛细水在防排水基层内的上升高度小于防排水基层厚度,则毛细水将被完全地阻挡在路基范围以外,路基湿度得到了很好的控制。因此增加防排水基层厚度,可以较好地控制路基湿度变化。

2)在防排水基层上方设置防水土工布。当防排水基层厚度无法阻止全部毛细水进入路基时,可通过在防排水基层上方设置防水土工布,进一步阻止毛细水进入路基内部。

3)选择合适的防排水基层材料。不同的防排水材料,其对应的毛细水最大上升高度也不同,防排水基层的材料应尽量选择颗粒较大,粒间孔隙较大的砂质及碎石材料。

(2)设置地下排水渗沟

在路基下方设置排水渗沟是平原富水地区高速公路地下防排水设计中经常采用的排水方式。通过设置排水渗沟,可以快速地降低地下水位,延长路基中毛细水的渗流路径,从而减小地下水毛细作用对路基湿度的影响,使原来的饱和土变成非饱和土,进一步减小路基的湿化变形。

1)加大渗沟埋置深度。加大渗沟埋置深度,可以加大地下水位与渗沟内水位的水头差,加大渗沟的排水流量,加快地下水位降落速度。(www.daowen.com)

2)缩小渗沟间距。通过缩小渗沟间距,加大了地下水降落曲线的坡度,从而加大渗沟排水流量,加快地下水降落的速度。

3)增加渗沟个数。增加渗沟个数,可以增加排水通道,快速排出地下水,但同时需要考虑工程的经济问题。

4)合理设置渗沟透水性材料的颗粒大小,加快渗沟的排水速度,为了防止地基的土颗粒通过渗沟有孔排水管随水流流出,可以在排水管外围包裹一层土工布。

不同区划的公路路基受到大气影响程度有所不同,需要有针对性地进行地下防排水设计,在平原多降雨地区,需要考虑降雨作用的影响进行路基地下防排水设计,在西部日照时间长、太阳辐射强度大的地区,需要考虑蒸发效应影响,优化排水设计方案,因此需要针对公路所在区划合理设置地下防排水设施。

路基在进行地下防排水设计时应遵循以防为主、防排结合的原则,并根据气候条件、地下水、路基填挖情况设置完善地下防排水系统。

可采用较为新型的防排水材料如复合防排水板、三维复合防排水网取代传统的防排水基层材料——砂砾或碎石,以获得更好的防排水效果,稳定路基湿度。

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