濕陷性黃土高填方路基沉陷原因分析與解決對策

穆 建 光

(山西路橋建設(shè)集團有限公司陽泉分公司，山西 陽泉 045000)

一般濕陷性黃土都是在一些氣候干旱的條件下形成的，這是一種特殊性質(zhì)的土，在其形成的初期，由于季節(jié)性少量的雨水，會將較為松散的粉粒黏聚起來，在經(jīng)過水分的不斷蒸發(fā)，從而形成以粗顆粒為主體骨架的多孔結(jié)構(gòu)。濕陷性黃土?xí)谏贤翆又亓Φ淖饔孟?，或者在附加力的作用下，其下沉穩(wěn)定之后，再受到水的浸濕，就會直接讓整個土體的結(jié)構(gòu)受到破壞，從而出現(xiàn)下沉的情況，直接影響路基的整體質(zhì)量。不僅如此，在公路高填方路基施工完成之后，也會隨著使用時間的不斷增長，還有自然環(huán)境的不斷變化，從而致使路基下陷、橫縱向開裂等情況。

1 濕陷性黃土高填方路基易發(fā)沉陷的部位

通常濕陷性黃土高填方路基容易發(fā)生沉陷的部位，就是路基填挖的結(jié)合部，尤其是半填半挖的路基部分，最容易出現(xiàn)不均勻沉降，從而導(dǎo)致路面開裂的情況。當(dāng)然之所以會出現(xiàn)這樣的情況，主要是由于不良地基、填土材料、壓實工藝等多方面的原因造成的[1]。另外最容易發(fā)生沉陷部分的就是在沖溝填方，因為通常沖溝填方部分由于填方較高，而其縱向長度又相對較短，并且其通常都是在暗涵頂來進行填筑的，所以在實際施工過程中，通常需要進行著重性的關(guān)注。施工人員要注重嚴格按照相關(guān)的施工設(shè)計要求，保證壓實度、填料等各項指標(biāo)的科學(xué)性，避免后期自然沉降等問題的發(fā)生，在實際施工過程中最好可以采用整幅施工，這樣就可以有效避免路基裂縫等問題得到產(chǎn)生。在其排水功能施工過程中，還要注重不論是對于臨時排水問題的設(shè)計，還是整個路基的最終排水系統(tǒng)設(shè)置，都需要保證其通暢、完善。

2 濕陷性黃土高填方路基沉陷的解決措施

1)換填土層法。

在實際施工過程中，會運用到換填土層施工法，那這通常被使用的原因，就是由于填筑過程中的土質(zhì)不太符合公路工程設(shè)計的要求，從而導(dǎo)致路基下沉等問題的產(chǎn)生，那么這就可以應(yīng)用換填土層法進行施工。換填土層法顧名思義就是將原本會導(dǎo)致路基沉陷問題的填筑土質(zhì)挖除，并更換符合相關(guān)施工要求的土質(zhì)，那么在濕陷性黃土換填施工過程中，都會選用一些級配相對較高的砂礫土，或者塑性指數(shù)符合相關(guān)要求的土質(zhì)[2]。在運用這一方法施工過程中，對于回填土挖補的面積需要不斷擴大，并且要按照逐層挖掘的方式，從下往上，進行逐層填筑，并碾壓密實，一般壓實的密度要高于原路基壓實的2%左右為最佳。在重新填筑之前，還要對路基頂面進行夯實處理，對于臺背填筑沉陷的段落，比如填筑透水性材料，就要進行相應(yīng)的注漿施工，這樣解決路基沉陷的方法會更加有效可靠。

2)筋土加固。

土工格柵通常為柔性纖維，其只能承受拉應(yīng)力，在受拉力過程中會產(chǎn)生一個較大的伸長和蠕動，但無法承受壓應(yīng)力，就直接將其分布在土中的拉伸變形區(qū)，在土中將拉應(yīng)力傳遞給格柵，讓筋材作為抗拉的構(gòu)件。當(dāng)加筋土一旦受到荷載作用之后，土工格柵和土體之間咬合鑲嵌的摩擦阻力，就會制約土體中的側(cè)向變形。土工格柵本身有著較高的粘結(jié)固結(jié)作用，其和土體相互嵌固的效應(yīng)會彰顯出更好的抗拉性能，高抗拉性能會大大提升筋土的強度，從而有效提升其承受應(yīng)力，緩解了地基不均勻沉降的情況[3]。土工格室通常就是由土工合成材料組裝而成的，其有著材質(zhì)較輕、耐磨且強度較高等特性，其加固基床主要就是利用格室的作用和填料建立一個整體，同時改善動應(yīng)力分布情況，有效增強土體的強度和剛度。

3)成樁加固法。

通常成樁加固法有粉噴樁法、灰土擠密樁法等，對于處理10 m以內(nèi)的路基下沉病害問題，尤其是在臺背填土段，采用灰土擠密樁加固技術(shù)，是一種較為有效的施工方法?；彝翑D密樁就是直接利用打樁機將鋼套管打入地基土層，再將其拔出，在土中形成一個樁孔，之后在樁孔中進行分層填入石灰土，并將其夯實成為一個灰土樁[4]。這種施工方法和夯實、碾壓等豎向加密方法有著很大的不同，灰土擠密樁是對土體直接進行一個橫向的加密施工。在實際施工過程中，當(dāng)套管在被打入地層之后，管周地基土?xí)艿揭粋€較大擠壓作用，從而使管周地基受到一個較大的擠壓作用，并讓周圍土地物理性質(zhì)得到一個有效的改善。當(dāng)成樁后石灰土和樁間土?xí)l(fā)生一系列的物理化學(xué)反應(yīng)，從而有效提升整個土壤的密實度，濕陷性會全部或者部分消除。長臨高速公路路基LJ13B標(biāo)對多處濕陷性黃土段橋臺臺背基底進行灰土擠密樁處理，收到良好的效果。

4)路基邊坡處理。

一般三維土工網(wǎng)墊都是以熱塑樹脂為原料，支撐的一種兩層或兩層以上的表面凹凸的網(wǎng)包層狀結(jié)構(gòu)孔網(wǎng)，其本身有著較大的彈性和強度。由于網(wǎng)孔含有一定的裝土空間，其可以將一些土顆粒和草籽等物品有效的融合在一起，這樣可以有效防止各種土粒和草籽的流失，從而對土壤起到一個良好的固化作用，防止土壤的流失[5]。另外土工網(wǎng)墊凹凸不平的表面，可以讓風(fēng)和水流在網(wǎng)墊表面產(chǎn)生小漩渦，從而起到一個緩沖的作用，不僅如此，土工網(wǎng)墊的孔型結(jié)構(gòu)，還能夠有效提升土體的滲透性，有利于水資源下滲，也方便植物生根發(fā)芽，更好的降低坡面的水流量。通過植物根系和土工網(wǎng)墊相互交織在一起，能夠形成一個更加嚴密的保護層，可以有一定的抗沖蝕能力。

5)壓力注漿施工法。

顧名思義，壓力灌漿施工法就是直接利用氣壓或者液壓等措施，將漿液注入到相應(yīng)的土層中，漿液有效滲入相應(yīng)的土層縫隙中，再經(jīng)過各種人工施工的措施，將原本濕陷性黃土地區(qū)轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€個新的、承載力較強的土地。通常注漿加固類型有滲入性注漿、劈裂注漿和壓密注漿這三種類型。灌漿施工主要內(nèi)容有灌漿壓力、漿液濃度、灌漿量等，在實際施工過程中，對于灌漿壓力和漿液濃度的選擇與控制是一個十分重要的問題，尤其灌漿壓力的控制問題，就直接決定了施工的質(zhì)量。如果施工的壓力過小，那漿液就無法射流到預(yù)期范圍，這樣就容易產(chǎn)生眾多的空白區(qū)，那灌漿壓力一旦過大，就會直接破壞原本的路基結(jié)構(gòu)，抬升整個路面，甚至還會直接沖垮邊坡，從而無法實現(xiàn)灌漿的目的。因此在灌漿施工之前，需要先進行一個實驗，通過這樣的方式，了解路基的類型，再對其進行注漿施工。

3 結(jié)語

濕陷性黃土高填方路基本身有其不同的特點，也有其共同點，那么在實際施工過程中，緊密結(jié)合其濕陷性和高填方的特點，來處理地面、排水系統(tǒng)和填料等方面，并保證精確放樣、科學(xué)施工，就能夠解決濕陷性黃土高填方路基沉陷的問題。

參考文獻：

[1] 尹懂懂.高原濕陷性黃土地區(qū)沖溝高填方路基施工工藝及質(zhì)量控制[J].價值工程,2017,36(35):109-110.

[2] 陳 莉.高速公路高填方濕陷性黃土路基拓寬不均勻沉降處治技術(shù)研究[J].太原城市職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報,2016(1):148-150.

[3] 王 健.高速公路高填方濕陷性黃土路基拓寬不均勻沉降處治技術(shù)[J].河北建筑工程學(xué)院學(xué)報,2014,32(4):11-18.

[4] 孫 皓,溫 招.高填方濕陷性黃土路基變形特性研究[J].交通建設(shè)與管理,2014(24):5-7.

[5] 吳哲范.濕陷性黃土地段填方路基存在問題的探討[J].山西建筑,2009,35(6):293-294.