淺談濕陷性黃土地段路基施工及病害治理

郝華　王霜

【摘 要】在濕陷性黃土地段， 對高填方和中等濕陷性黃土地基進(jìn)行特殊處理是非常必要的， 而強(qiáng)夯和沖擊碾壓作為兩種快速、有效的原地基處理方法能夠達(dá)到比較理想的效果，應(yīng)該得到廣泛的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】濕陷性黃土；特殊處理；強(qiáng)夯；沖擊碾壓

黃土主要分布于我國黃河中游廣大區(qū)域，它是一種特殊的粘土，其特點是：粉質(zhì)顆粒含量高、多孔隙、呈黃紅色；遇水易沖蝕、崩解濕陷。

黃土在天然含水量狀態(tài)時，往往具有較高的強(qiáng)度和較小的壓縮性 ，但在浸水后，在自重或外荷載的作用下，其結(jié)構(gòu)很快被破壞，產(chǎn)生縮變， 強(qiáng)度隨之迅速降低，即所謂黃土的濕陷性。

黃土按其形成的年代，可分為老黃土和新黃土。一般說來， 老黃土沒有濕陷性，而新黃土則具有濕陷性或較強(qiáng)濕陷性。

濕陷性黃土按其形成原因可分為風(fēng)積、坡積、洪積和新堆積等類別， 均具有濕陷性，其中風(fēng)積、坡積黃土的濕陷性較大， 而沖積、洪積黃土的濕陷性相對較小，或無濕陷性。

對黃土的濕陷性程度，可通過壓縮試驗予以判定。

下面就濕陷性黃土地段的路基地基處理、路基施工、排水措施及陷穴治理等問題，依據(jù)有關(guān)資料、規(guī)范并結(jié)合陜西省一些實際施工情況，提出自已的淺見。

一、原地基處理

填方路基下沉的原因，除碾壓質(zhì)量影響外，主要是原地基在天然狀態(tài)下的多孔性和遇水浸蝕所產(chǎn)生的濕陷性所致。對原地基處理，除對地表水要采取防止下滲措施外， 通常還要采取重錘強(qiáng)夯、沖擊碾壓、石灰樁擠密、 換填土等措施。

陜西境內(nèi)210國道上的作法是：

1、西三公路：因位于渭、涇川道地區(qū)，且有幾千年的澆灌史，故可認(rèn)

為原地基已經(jīng)過了濕陷，因此也未作處理。從通車以后效果來看，未曾發(fā)生過因黃土濕陷而引起的路基下沉。

2、三銅公路：僅對跨越耀縣北大拉溝的上跨鋼型桁架橋的地基作了石灰擠密樁加固，對路基地基沒有進(jìn)行處理， 因而發(fā)生了很多問題。如濁浴河北塬上有兩三處深溝高填土段均出現(xiàn)了嚴(yán)重的陷裂，到目前仍有沉陷的跡象；在耀縣以北黃堡以南一段水泥砼路面完工后，因緊挨路基一側(cè)的渠水下滲而致使路基下沉，造成約200米砼路面斷裂，不得不返工重修。在返工砼路面時，全部挖棄路基填土， 對原地基進(jìn)行了重錘強(qiáng)夯處理 ， 現(xiàn)在質(zhì)量很好。

3、銅黃公路：鑒于三銅線的教訓(xùn)， 施工前讓承包人對地基每隔100m作了挖探和試驗；摸清情況以后， 委托省地質(zhì)公司進(jìn)行了地質(zhì)調(diào)查并提出了處理方案。后決定對填土高度4米以上的黃土地基全部進(jìn)行重錘強(qiáng)夯處理。同時，對淺基礎(chǔ)的通道和涵洞地基作了石灰土或砂礫石換填處理。

4、延塞公路：經(jīng)地質(zhì)調(diào)查，河漫灘地段和一級階地曾經(jīng)受過水流反復(fù)浸泡，均屬于輕微濕陷路段（濕陷系數(shù)δ<0.03）。填筑前， 對地基不作夯實處理要求， 但將原地面壓實標(biāo)準(zhǔn)提高到90%。在路基下部采用砂礫填筑，以防毛細(xì)水上升。二級階地路段幾乎全屬于中等濕陷性黃土（δ∶0.03～0.07，總濕陷介于△s=19.2～53.7之間）， 填筑前， 對原地基采用了重錘強(qiáng)夯處理， 受三管（油管、氣管、供水管）影響路段和所有橋涵臺背地基采用了灰土樁擠密處理，處理效果令人滿意（見附表）。

從以上幾條路施工經(jīng)驗來看：在濕陷性黃土地段， 對高填方和中等濕陷性黃土地基進(jìn)行特殊處理是非常必要的， 而強(qiáng)夯和沖擊碾壓作為兩種快速、有效的原地基處理方法能夠達(dá)到比較理想的效果，應(yīng)該得到廣泛的應(yīng)用。

二、黃土路基施工

對濕陷性路段填方路基的施工，《公路路基設(shè)計規(guī)范》和《公路工程施工技術(shù)規(guī)范》均有具體的規(guī)定和要求。以下幾點值得重視：

1、填挖結(jié)合處，由于填方本體的沉陷，結(jié)合處常被拉裂。因此，在縱向上，填筑前應(yīng)對原地表清除凈雜草并挖成向內(nèi)傾斜的臺階； 在橫向上，往往由于結(jié)合面陡立而無法層層挖成臺階， 可采用土工釘或土工布來加強(qiáng)結(jié)合。土工釘采用φ18長80cm鋼筋，間距1～1.5m，兩次填土后打一排， 打進(jìn)老土40cm。

在銅黃公路，對填挖結(jié)合處采用沖擊碾壓，在延塞公路對填挖結(jié)合處采用重錘強(qiáng)夯，效果都不錯。

2、施工時要特別做好臨時排水設(shè)施，防止水流集中沖刷邊坡并浸泡坡腳處原地面。

3、路基刷坡時不要全刷，在下部留出一定寬度保護(hù)坡腳。

4、路面排水不宜散排，應(yīng)采用路肩攔水帶和急流槽的方式，將路面水集中引出。

5、高路塹或高邊坡開挖時，如發(fā)現(xiàn)黃土的節(jié)理與原設(shè)計資料不符，應(yīng)及時修改坡率，以防止坡面崩坍。

6、砂礫料源豐富路段（如延塞路）， 應(yīng)盡可能采用砂礫料填筑路基（特別是下部路基）。

三、排水措施

由于黃土易被水沖刷、掏空以及遇水濕陷， 因而做好排水系統(tǒng)是保證路基穩(wěn)定的重要因素。施工時應(yīng)注意：

1、在路塹頂部及靠山坡頂以上，做好截水溝及擋水埝，并且對水溝出口要進(jìn)行鋪砌加固處理。

2、對溝豁處的填土路基，如沒有涵洞，應(yīng)在洞口以外對地表水?dāng)r截集中，高接遠(yuǎn)送，尤其是進(jìn)口處要作必要的防護(hù)工程； 如無涵洞，應(yīng)對上游路基坡腳以外進(jìn)行夯實處理， 以防水流“不走正路走斜路”或穿洞而過。

3、黃土路基的邊溝應(yīng)進(jìn)行鋪砌加固，尤其接縫或勾縫應(yīng)做到水不滲漏。

四、陷穴治理

要對黃土的陷穴，尤其是路基上方的陷穴進(jìn)行認(rèn)真調(diào)查，查清陷穴的水源、發(fā)展方向及對路基可能造成的危害， 并及時予以治理。

陷穴治理一般可采用灌砂、灌漿、開挖回填等措施?；靥詈粚嵾m用于暗穴，明挖回填適用于較淺的暗穴， 支撐回填適用于較深的暗穴，灌砂適用小而直的暗穴， 灌泥漿適用大而深的暗穴。對陷穴的穴口處可采用石灰土或老黃土等不透水材料夯實封閉。為防止產(chǎn)生新的陷穴，挖方段坡頂上方的裂縫和積水坑洼處應(yīng)夯填平整。