道路的干濕判斷.doc

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1、道路干濕判斷一、路基濕度的來(lái)源路基的強(qiáng)度與穩(wěn)定性在很大程度上與路基的濕度以及大氣溫度引起的路基的水溫狀況有密切的關(guān)系。路基在使用過(guò)程中，受到各種外界因素的影響，使?jié)穸劝l(fā)生變化。路基濕度的來(lái)源可分為以下幾方面：1.大氣降水——大氣降水通過(guò)路面，路肩邊坡和邊溝滲入路基；2.地面水——邊溝的流水、地表涇流水因排水不良，形成積水、滲入路基；3.地下水——路基下面一定范圍內(nèi)的地下水浸入路基；4.毛細(xì)水——路基下的地下水，通過(guò)毛細(xì)管作用，上升到路基；5.水蒸汽凝結(jié)水——在土的空隙中流動(dòng)的水蒸汽，遇冷凝結(jié)成水；6.薄膜移動(dòng)水——在土的結(jié)構(gòu)中水以薄膜的形成從含水量較高處向較低

2、處流動(dòng)，或由溫度較高處向凍結(jié)中心周圍流動(dòng)。上述各種導(dǎo)致路基濕度變化的水源，其影響程度隨當(dāng)?shù)刈匀粭l件和氣候特點(diǎn)以及所采取的工程措施等而不同。二、大氣溫度及其對(duì)路基水溫狀況的影響路基濕度除了水的來(lái)源之外，另一個(gè)重要因素是受當(dāng)?shù)卮髿鉁囟鹊挠绊?。由于濕度與溫度變化對(duì)路基產(chǎn)生的共同影響稱為路基的水溫狀況。沿路基深度出現(xiàn)較大的溫度梯度時(shí)，水分在溫差的影響下以液態(tài)或氣態(tài)由熱處向冷處移動(dòng)，并積聚在該處。這種現(xiàn)象特別是在季節(jié)性冰凍地區(qū)尤為嚴(yán)重。我國(guó)華北，東北和西北地區(qū)為季節(jié)性冰凍地區(qū)。這些地區(qū)的路基在冬季凍結(jié)的過(guò)程中會(huì)在負(fù)溫度坡降的影響下，出現(xiàn)濕度積聚現(xiàn)象。氣溫下降到零度以下，

3、路面和路基結(jié)構(gòu)內(nèi)的溫度也隨之由上而下地逐漸降到零下。在負(fù)溫度區(qū)內(nèi)，自由水、毛細(xì)水和弱結(jié)合水隨溫度降低而相繼凍結(jié)，于是土粒周圍的水膜減薄，剩余了許多自由表面能，增加了土的吸濕能力，促使水分由高溫處向上移動(dòng)，以補(bǔ)充低溫處失去的部分。由試驗(yàn)得知，在溫度下降到-3℃以下時(shí)，土中未凍結(jié)的水分在負(fù)溫差的影響下實(shí)際上已不可能向溫度更低處移動(dòng)，因此，負(fù)溫度區(qū)的水分移動(dòng)一般發(fā)生在0℃至-3℃等溫線之間。在正溫度區(qū)內(nèi)，因零度等溫線附近土中自由水和毛細(xì)水的凍結(jié)，形成了與深層次土層之間的溫度坡差，從而促使下面的水分向零度等溫線附近移動(dòng)。而這部分上移的水分便又成了負(fù)溫度區(qū)水分移動(dòng)的補(bǔ)給

4、來(lái)源。這就造成了上層路基濕度的大量積聚。積聚的水凍結(jié)后體積增大，使路基隆起而造成面層開(kāi)裂，即凍脹現(xiàn)象。春暖化凍時(shí)，路面和路基結(jié)構(gòu)由上而下逐漸解凍。而積聚在路基上層的水分先融解，水分難以迅速排除，造成路基上層的濕度增加，路面結(jié)構(gòu)的承載能力便大大降低。若是在交通繁重的地區(qū)，經(jīng)重車反復(fù)作用，路基路面結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生較大的變形，嚴(yán)重時(shí)，路基土以泥漿的形式從脹裂的路面縫隙中冒出，形成了翻漿。凍脹和翻漿的出現(xiàn)，使路面遭受嚴(yán)重?fù)p壞。當(dāng)然并不是在季節(jié)性冰凍地區(qū)所有的道路都會(huì)產(chǎn)生凍脹與翻漿，對(duì)于滲透性較高的砂性土以及滲透性很低的粘性土，水分都不容易積聚，因此不易發(fā)生凍脹與翻漿，而相反

5、，對(duì)于粉性土和極細(xì)砂則由于毛細(xì)水活動(dòng)力強(qiáng)，極易發(fā)生凍脹與翻漿。周邊的水文條件和氣候條件亦是重要原因。地面排水不良，地下水位高，路基濕度大，水源充足。冬季溫和與寒冬反復(fù)交替，路基凍結(jié)緩慢，這些都是產(chǎn)生凍脹與翻漿重要的自然條件。三、路基干濕類型路基的強(qiáng)度與穩(wěn)定性，同路基的干濕狀態(tài)有密切關(guān)系，并在很大程度上影響路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。路基按其干濕狀態(tài)不同，分為四類：干燥、中濕、潮濕和過(guò)濕。為了保證路基路面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，一般要求路基處于干燥或中濕狀態(tài)。過(guò)濕狀態(tài)的路基必須經(jīng)處理后方可鋪筑路面。上述四種干濕類型以分界稠度wc1、wc2和wc3來(lái)劃分。稠度wc定義為土的含水量w與土的

6、液限wL之差，與土的塑限wp與液限wL之差的比值。即：wc=(wL-w)/(wL-wp)(1-1)其中：wc——土的稠度；wL——土的液限；w——土的含水量；wp——土的塑限。土的稠度較準(zhǔn)確地表示了土的各種形態(tài)與濕度的關(guān)系，稠度指標(biāo)綜合了土的塑性特性，包含了液限與塑限，全面直觀地反映了土的硬軟程度，物理概念明確。1.wc=1.0，即w=wp，為半固體與硬塑狀的分界值；2.wc=0，即w=wc，為流塑與流動(dòng)狀的分界值；3.1.0>wc>0，即wL>w>wp，土處于可塑狀態(tài)。以稠度作為路基干濕類型的劃分標(biāo)準(zhǔn)是合理的，但是在不同的自然區(qū)劃，不同的土組的分界稠度是不同

7、的，詳情見(jiàn)表1-1。表1-1各自然區(qū)劃土基干濕分界稠度土組分界稠度自然區(qū)劃附注土質(zhì)wc0、wc1、wc2、wc3粘性土：分母適用于Ⅱ1、2區(qū)；注：wc0—干燥狀態(tài)路基常見(jiàn)下限稠度；wc1、wc2、wc3—分別為干燥和中濕、潮濕和過(guò)濕狀態(tài)的分界稠度。砂粘質(zhì)土wc0、wc1、wc2、wc3粉性土：分母適用于Ⅱ2a區(qū)。分子適用于粉土地區(qū)；粉質(zhì)土wc0、wc1、wc2、wc3分母適用于粉質(zhì)亞粘土地區(qū)。在公路勘測(cè)設(shè)計(jì)中，確定路基的干濕類型需要在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘查，對(duì)于原有公路，按不利季節(jié)路槽底面以下80cm深度內(nèi)土的平均稠度確定。于路槽底面以下80cm內(nèi)，每10cm取土樣測(cè)定

8、其天然含水量、塑限含水量和液限含水量，