堤基管涌发生发展与黏土层关系研究.pdf

孙勇 寒冷地区路基的换填材料及换填方法 1 4 1 D OI 1 0 1 3 9 0 5 j c n k i d w j z 2 0 1 5 0 4 0 5 1 寒冷地 区路基的换填材料及换填方法 孙勇 黑龙江省公路勘察设计院 哈尔滨1 5 0 0 8 0 摘要 对于寒冷地区 当对路基进行换填时 由于具体实际情况不同 特别是路基冻结深度不同和当地 材料的不同 所需处理的换填深度便不同 本文重点介绍天然砂砾及工业废渣如 粉煤灰 冶金矿渣 煤矸石 作 为寒冷地区路基换填材料时的具体换填方法 通过相应的路基换填方法 以保证路基强度的稳定性 关键词 寒冷地区 路基换填 材料 方法 中图分类号 T U 4 7 5 2 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 1 6 8 6 4 2 0 1 5 04 0 1 4 1 0 2 随着高等级公路建设的发展 对路基 的换填处理 深度逐 渐从 4 0 6 0 c m加深 到 8 0 e m 换填材料也不再是 单纯的砂石料 而是根据具体实际情况采用利于环保 的工业废渣 对于寒冷地区 当采用不同的材料换填 时 由于材料性质 的差别 根据路基强度及其稳定性 基本理论 通过路基工作区深度和路基冻结深度计算 及实践经验表明 路槽下路基换填深度应同时考虑路 基工作区深度和路基冻结深度进行计算 在同一路 面结构下 路基工作区深度是定值 由于槽下换填材 料的导热系数不同 路基冻结深度不 同 所需处理的 深度便不同 所以必须选用相应的路基换填方法 以 保证路基强度的稳定性 度随时间的发展规律图 7 所示 可看出按照上述方式 反演出的管涌通道长度与实际长度有一定差异 这是 由于假设通道形状以及求孔 隙率时 1 取值 的影响 但计算结果与实际长度 5 3 c m相差很小 在误差范围 之内 从而证明了上述假设的正确与可行性 3结语 I 堤 基土 粒 抵抗 上 游水 头 的能力 随黏 土层 厚度的增加而增加 但是一旦管涌发生 从整个堤基 来讲 管涌发展速度随上覆黏土层厚度的增加而增大 2 管涌过程中有两个主要因素致使同一水头 下出现间断性地多次涌砂 其一是砂粒受水力作用的 分选导致砂粒的堆积 流失 其二是上覆黏土层的裂 缝发展导致黏土的坍塌 堵塞 3 在假定管涌通道的形状后 根据涌砂规律反 演出通道发展的过程 其结果与管涌通道的实际长度 接近 证明了该假定正确与可行性 参考文献 1 梁越 陈建生 陈亮 等 双层堤基管涌发生发展的试验模拟 1 天然砂砾的换填方法 天然砂砾因其水稳定性好 冰冻稳定性好 强度 高 是寒冷地区低填及挖方处理中普遍采用的材料 其横断面布置见图 1 天然砂砾缺点是 隔温性差 换填深度大 价格高 即使天然砂砾丰富地 区 由于 施工时集中购买 也会使价格大幅上涨 破坏环境 近年来因需求量增加 江河中天然砂砾储量不能满足 需要 在河岸陆地上开采 日渐增多 对环境破坏极大 2 粉煤灰 的换填方 法 粉煤灰集料是冻敏性材料 粉煤灰毛细上升高 度较高 持水性能强 但它 的渗透性能好 与砂土相 似 受这三个内在因素相互影响 使粉煤灰路基具 与分析 J 岩土工程学报 2 0 1 1 3 3 4 6 2 4 6 2 9 2 梁越 陈建生 陈亮 等 双层堤基上覆层对堤基渗透破坏影 响的试验 J 水利水电科技进 展 2 0 1 0 3 0 6 1 5 1 9 3 刘杰 崔亦吴 谢定松 江河大堤均匀砂基渗透破坏机理试验 研究 J 岩土工程学报 2 0 0 8 3 0 5 6 4 2 645 4 刘杰 崔亦吴 谢定松 江河大堤堤基砂砾石层管涌破坏试验 研究 J 岩土工程学报 2 0 0 9 3 1 8 1 1 8 8 1 1 9 1 5 毛昶熙 段祥宝 蔡金傍 等 北江大堤典型堤段管涌试验研 究与分析 J 水利学报 2 0 0 5 3 6 7 8 1 8 8 2 4 6 陈亮 张红宇 等 无黏性土管涌出砂与渗透性非均匀发展试 验研究 J 岩土工程学报 2 0 1 2 3 4 8 1 4 3 2 1 4 3 9 7 毛昶熙 段祥宝 蔡金傍 等 洪峰过程非稳定渗流管涌试验 研究与理论分析 J 水利学报 2 0 0 5 3 6 9 1 1 0 5 1 1 1 4 8 刘杰 土的渗透稳定与渗流控制 M 北京 水利电力出版 社 1 9 9 2 9 陈建 生 何 海 清 王 霜 等 无 黏性 土 管 涌 出砂及 流 量研 究 J 岩土力学 2 0 1