濕陷性黃土路基填筑施工技術(shù)及其質(zhì)量控制

葛廣偉

摘要：近些年，隨著社會(huì)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，社會(huì)交通事業(yè)正處于迅速發(fā)展的軌道上，人們?cè)谙硎芷鋷?lái)便捷的同時(shí)也對(duì)現(xiàn)代交通的路基性能發(fā)展提出了新的要求?；谖覈?guó)的土地分部來(lái)看，黃土面基分部相對(duì)廣泛，厚度較大且地形十分復(fù)雜多變，也正是因?yàn)檫@個(gè)原因，對(duì)于黃土路基工程帶來(lái)了很多施工困擾，所以，應(yīng)當(dāng)盡快采取解決方法和工程措施來(lái)解決濕陷性黃土地作為工程前提。本文根據(jù)我國(guó)濕陷性黃土的施工以及控制問(wèn)題進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，并提出相應(yīng)策略，希望為日后路基施工來(lái)帶一定幫助。

關(guān)鍵詞：濕陷性黃土;路基填筑;施工技術(shù);質(zhì)量控制

引言

我國(guó)境內(nèi)主要為黃土土質(zhì)的地區(qū)非常多，在黃土土質(zhì)上進(jìn)行施工時(shí)地質(zhì)的條件就會(huì)非常差，尤其是濕陷性黃土路基工程的特性并不適合進(jìn)行土木工程的建筑施工。濕陷性黃土本身就是一種非常特殊的土，它會(huì)在承受一定壓力之后開(kāi)始下沉并對(duì)土質(zhì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行損壞。

1濕陷性黃土路基的沉陷機(jī)理

路基是公路工程建設(shè)的基礎(chǔ)，其穩(wěn)定性的高低是影響公路使用壽命長(zhǎng)短的關(guān)鍵因素之一。假如公路路基的穩(wěn)定性交叉的話，那么后期使用和維護(hù)過(guò)程中就會(huì)出現(xiàn)各種各樣問(wèn)題。經(jīng)過(guò)深入的調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，雖然導(dǎo)致路基出現(xiàn)沉降問(wèn)題的因素很多，但實(shí)際上還是因?yàn)闈裣菪渣S土自身的壓縮性與力學(xué)特性，導(dǎo)致路基出現(xiàn)了沉降的問(wèn)題。另外，由于濕陷性黃土主要是有土可溶性膠結(jié)物以及土壤顆粒組成的，再加上濕陷性黃土的土壤顆粒主要以粉末狀為主，一旦兩者混合在一起的話，那么土壤結(jié)構(gòu)就會(huì)因此產(chǎn)生大量的空隙，而這些空隙雖然在氣候環(huán)境干燥的情況下能夠緊密的結(jié)合在一起，但是一旦遇到雨水的話，可溶性膠合物就會(huì)溶解，最終導(dǎo)致路基結(jié)構(gòu)因?yàn)槭艿接晁穸獾絿?yán)重的破壞。

2濕陷性黃土地區(qū)路基填筑施工的技術(shù)方法

2.1強(qiáng)夯處理濕陷性黃土

強(qiáng)夯法就是借助重錘從高處下落后產(chǎn)生的沖擊力，進(jìn)行濕陷性黃土地基的壓實(shí)處理，強(qiáng)夯法作為當(dāng)前公路工程施工中常用的路基壓實(shí)方法之一，這一施工方法不但施工原理簡(jiǎn)單，而且施工效果也非常的顯著。使用這一施工方法多次夯實(shí)濕陷性黃土路基，不僅徹底解決了濕陷性黃土路基存在濕陷性問(wèn)題，同時(shí)也達(dá)到了穩(wěn)固公路地基的目的，提高了公路路基的承載力，降低了公路交通安全事故發(fā)送的幾率。但是，由于在針對(duì)不同土體施工過(guò)程中，使用的重錘不管是質(zhì)量、高度控制、使用次數(shù)等各方面都各不相同。對(duì)于Ⅱ級(jí)濕陷路段采用夯錘重100KN，落距6m，單擊夯能2000KN.米。Ⅲ級(jí)濕陷路段采用夯錘重100KN，落距12m，單擊夯能1200KN.米。Ⅳ級(jí)濕陷路段采用夯錘重150KN，落距12m，單擊夯能4000KN.米。強(qiáng)夯采用帶有自動(dòng)脫鉤裝置的履帶式強(qiáng)夯機(jī)。強(qiáng)夯前需進(jìn)行試夯，確定強(qiáng)夯施工技術(shù)參數(shù)。試驗(yàn)區(qū)的面積不小于20m×20m。確定合理的夯擊次數(shù)后，開(kāi)始進(jìn)行大面積的強(qiáng)夯作業(yè)。主夯點(diǎn)呈方格網(wǎng)狀布置，夯點(diǎn)間距4～6m，單點(diǎn)擊數(shù)5擊，強(qiáng)夯3遍，前兩遍按4～6m間距方格網(wǎng)狀跳夯，最后一遍排夯。Ⅱ級(jí)濕陷路段采用夯錘重100KN，落距6m，單點(diǎn)夯能600KN·米。Ⅲ級(jí)濕陷路段采用夯錘重100KN，落距12m，單點(diǎn)夯能1200KN·米。Ⅳ級(jí)濕陷路段采用夯錘重150KN，落距12m，單點(diǎn)夯能1800KN·米。Ⅱ、Ⅲ級(jí)濕陷路段強(qiáng)夯處理寬度為路堤底寬加路堤兩邊各增加2m，Ⅳ級(jí)濕陷路段強(qiáng)夯處理寬度為路堤底寬加路堤兩邊各增加10m。路基強(qiáng)夯檢測(cè)內(nèi)容要求最后一擊夯沉量之和不大15cm，之差不大于5cm。標(biāo)準(zhǔn)值達(dá)到由試夯確定的夯實(shí)標(biāo)貫值。

2.2隔水法

隔水法工作原理為：將防水工布覆蓋在已開(kāi)挖的基礎(chǔ)上，通過(guò)防水工布隔水性能，實(shí)現(xiàn)黃土與水隔絕，消除雨水、地下水等對(duì)原狀土的破壞。在路基開(kāi)挖方段，如邊坡、基坑、邊溝以及排水溝等，隔水法應(yīng)用較為普遍。在利用排水法處理濕陷性黃土地基時(shí)，排水暗溝的增設(shè)是關(guān)鍵，在布設(shè)排水暗溝時(shí)，應(yīng)當(dāng)按照縱向和橫向的方式進(jìn)行合理布設(shè)，排出被隔絕的水，確保路基低底、基坑內(nèi)不存在積水現(xiàn)象。

2.3擠密樁技術(shù)法

一般擠密樁技術(shù)法更適用于處理地下水位之上的濕陷性黃土路基，在施工當(dāng)中使用這種方法時(shí)首先應(yīng)該在平面的基礎(chǔ)位置上設(shè)置樁孔，并嚴(yán)格的按照施工設(shè)計(jì)方案進(jìn)行成孔。其次將已經(jīng)準(zhǔn)備好的灰土或者是粉土以最佳的含水量狀況時(shí)填筑到樁孔之中，并嚴(yán)格按照分層搗實(shí)直到都達(dá)到設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)為止，通過(guò)采用樁體與成孔過(guò)程中夯擊所帶來(lái)的橫向擠壓效果，不僅可以使樁體與樁體之間的土質(zhì)更加擠密，還可以將此地形成一種復(fù)合型的路基，除此之外在進(jìn)行填筑樁孔時(shí)絕對(duì)不可以將一些透水性的材料或者是顆粒較為粗的砂石填到樁孔之中。對(duì)于地下水位之上的含水量達(dá)到15%～23%左右的濕陷性黃土或是人工黃土就非常適合使用土樁路基與灰土擠密樁而處理的深度可以約為7米左右。灰土擠密樁首先就是以振動(dòng)或是錘擊的方式在土中進(jìn)行打出樁孔如圖1所示：

3濕陷性黃土路基常見(jiàn)病害及施工質(zhì)量控制措施

3.1松鋪厚度過(guò)厚問(wèn)題及質(zhì)量控制措施

針對(duì)松鋪厚度過(guò)厚這一問(wèn)題，采取以下質(zhì)量控制措施：根據(jù)路基填筑試驗(yàn)段總結(jié)出松鋪厚度，在路堤兩側(cè)設(shè)置分層標(biāo)示桿;每層設(shè)置方格網(wǎng)尺寸為10m×10m，根據(jù)松鋪厚度和自卸車車斗容量，計(jì)算出每格卸料車數(shù)，車數(shù)為2車，同時(shí)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況加強(qiáng)對(duì)每道施工工藝的監(jiān)督管理力度，根據(jù)實(shí)際情況做出相應(yīng)調(diào)整。采取這一措施后，填料松鋪厚度得到切實(shí)控制，虛鋪厚度均在28～30cm范圍內(nèi)。壓實(shí)后的厚度平均都保持在24cm±1cm范圍內(nèi)。

3.2施工工藝

路堤沉陷變形。導(dǎo)致路堤沉陷變形的一個(gè)因素是人為。這表現(xiàn)在路堤的前期設(shè)計(jì)存在缺陷，沒(méi)有將路堤的操作環(huán)境進(jìn)行充分考量，導(dǎo)致路堤施工質(zhì)量的不達(dá)標(biāo)。如果后期的碾壓同樣不到位，就使得路堤的強(qiáng)度和穩(wěn)定性大受影響，在結(jié)構(gòu)重力的作用下，路堤發(fā)生沉降變形的概率較高。導(dǎo)致路堤沉陷變形的另一個(gè)因素便是地基。地基長(zhǎng)期以來(lái)承載行車荷載，而且黃土在浸水之后就很容易產(chǎn)生結(jié)構(gòu)分解，再加上壓力荷載，沉降變形的問(wèn)題便出現(xiàn)了。要改變路堤的沉陷變形，就要結(jié)合黃土的特點(diǎn)及凝結(jié)方式，選擇合理的處理方法。

路基填筑施工工藝。工藝性的試驗(yàn)填筑是十分必要的，需要在路基正式填筑之前進(jìn)行。試驗(yàn)填筑的目的是確定一系列至關(guān)重要的參數(shù)，例如填料的最佳含水率、機(jī)械組合方式、碾壓遍數(shù)和松鋪系數(shù)等，并對(duì)地基的沉降進(jìn)行觀測(cè)。試驗(yàn)段的填筑施工雖然可以將一些主要的工藝參數(shù)確定下來(lái)，然而實(shí)際施工中存在變化的因素，因此施工技術(shù)的選擇還需要隨施工條件的改變而變化，工藝參數(shù)也會(huì)在這個(gè)過(guò)程中得到調(diào)整。施工填筑段是有先后次序的，因此不能隨意打亂順序進(jìn)行施工，要對(duì)施工過(guò)程進(jìn)行嚴(yán)格的管控，并且結(jié)合科學(xué)的施工技術(shù)方法，才能保證路基填筑的質(zhì)量。

結(jié)語(yǔ)

綜合以上分析，在上述的幾種濕陷性黃土地區(qū)路基填筑施工的技術(shù)方法已經(jīng)廣泛應(yīng)用施工建筑中，并且根據(jù)不同需要，對(duì)于黃土顆粒水溶性這一問(wèn)題，也有了很好的解決方法。濕陷性黃土的結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜多變，并且在施工過(guò)程中極易受外在因素的干擾。所以在實(shí)際操作中應(yīng)當(dāng)更加重視對(duì)路基填筑施工技術(shù)方法做好提前，并且在具體施工中嚴(yán)格監(jiān)管各個(gè)環(huán)節(jié)，完成一項(xiàng)高質(zhì)高量的路基填筑工程。

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（作者單位：中鐵北京工程局集團(tuán)第六工程有限公司）