淺談濕陷性黃土高填方路基質(zhì)量控制與殊路基處理施工方案

摘? 要：在進行濕陷性黃土高填方路基和殊路基的施工操作時，容易因為受所處區(qū)域的土層和地質(zhì)因素影響，發(fā)生沉陷現(xiàn)象，進而影響施工進度和整體質(zhì)量?；诖?，需采取有效的質(zhì)量管控措施，改善區(qū)域土層和地質(zhì)缺陷，保證施工的有序進行。本文結(jié)合具體施工案例，對濕陷性黃土區(qū)域的高填方和殊路基工程質(zhì)量管控處理加以分析，以期為類似工程提供借鑒。

關(guān)鍵詞：高填方路基;殊路基;質(zhì)量控制;施工方案;濕陷性黃土

中圖分類號：U41? ? 文獻標識碼：A? ? 文章編號：2095-6903（2020）03-0000-00

一般來說，為保證濕陷性黃土區(qū)域的施工質(zhì)量，減少沉陷病害的發(fā)生幾率，從易出現(xiàn)沉陷病害的部位著手，有針對性的構(gòu)建防治措施，實現(xiàn)區(qū)域高填方路基和殊路基的耐久性與使用周期的提升[1]。

1施工案例

1.1工程概況

本工程為臨猗黃河大橋及引線工程，線路從已建聞喜至臨猗高速AK76+660開始，經(jīng)運城市萬榮縣、臨猗縣，末尾樁號AK92+493，施工長度15.937公里，全線采用四車道高速公路標準，路基寬26米。

1.2 高填方路基工程概況

表1所示為高填深挖路基段落詳情。

1.3 區(qū)域特點

氣象水文條件：該區(qū)域?qū)倥瘻貛О敫珊荡箨懠撅L(fēng)氣侯，冬季干燥、雨雪少;春季干旱多風(fēng);夏季雨量集中，但有不同程度伏旱;秋季多連陰雨天氣。

地形地貌方面：該區(qū)域位于臨汾～運城盆地北部，地勢平坦，地形整體前高后低，可分高黃土臺塬區(qū)和黃河階地區(qū)兩個地貌單元。

不良地質(zhì)現(xiàn)象：特殊性巖土主要包括濕陷性黃土，不良地質(zhì)類型主要為陷穴落水洞、人工窯洞、液化土等，高填方區(qū)域內(nèi)主要為濕陷性黃土路基。

2 高填方和殊路基沉陷病害形成機理

濕陷性黃土區(qū)域中，在上層土層的應(yīng)力和重力影響下，土層會出現(xiàn)下沉，在下沉趨于穩(wěn)定狀態(tài)時，一旦遇水，土體結(jié)構(gòu)就會受到損壞，進而出現(xiàn)顯著變形和沉陷現(xiàn)象，影響路基質(zhì)量和工程整體安全[2]。

在完成高填方和殊路基施工后的一段周期內(nèi)，隨著時間的流逝，在汽車荷載反復(fù)作用下，路基很可能發(fā)生不同程度的下沉、開裂、滑動和邊坡滑坍等現(xiàn)象。從出現(xiàn)沉陷現(xiàn)象的多發(fā)區(qū)域來看，以半填半挖和填挖結(jié)合的路基部位較為常見，從導(dǎo)致沉陷現(xiàn)象的原因來看，主要以填土材料不合理、結(jié)合部處理不科學(xué)、壓實工藝不正確為主，總結(jié)來說又可歸結(jié)于兩個方面，即：路基穩(wěn)定性不足引發(fā)的滑動現(xiàn)象;填挖結(jié)合部引發(fā)的路面裂縫和斷板現(xiàn)象[3]。

在進行濕陷性黃土區(qū)域路基施工時，要注意三方面問題。一是要嚴格把控每層填筑的厚度、壓實度，確保填料符合施工要求，避免路基沉降現(xiàn)象的發(fā)生。二是最好整幅進行填筑施工，防止路基出現(xiàn)縱向裂縫。三是完善排水系統(tǒng)，保證排水系統(tǒng)的暢通性，防止水流沖刷填方路基邊坡。

3 具體質(zhì)量控制施工方案

3.1 沖擊碾壓

所謂沖擊碾壓，就是指沖擊式壓實機上的壓實輪在運行時會產(chǎn)生高位勢能（如圖1所示），在使用牽引機進行拖動時，壓實輪上的高位勢能會轉(zhuǎn)化為動能，進而達到對地面沖擊效果。土體深層在接收到較為強烈的沖擊能量時，在壓實機滾壓和揉壓的綜合作用下，土石顆粒會隨之位移和變形，在密實度增加的同時，影響深度也在逐漸提升，最終實現(xiàn)將土體深層壓實的目標。沖擊碾壓有著影響深、速度快和質(zhì)量高等特點，在具體施工中備受矚目[4]。

利用沖擊碾壓技術(shù)，能夠顯著減少路基出現(xiàn)沉降現(xiàn)象的幾率，有效改善路面病害，提高路基均勻性和強度，延長路基的使用壽命。同時，在對沖擊壓實質(zhì)量進行檢測時，可采用動力觸探、現(xiàn)場荷載和室內(nèi)土工試驗等方法，一般要求檢測深度為2米、每100米設(shè)一個檢測點、壓實標準要求濕陷系數(shù)在0.015以下。

3.2 強夯法

作為一種有效的濕陷性黃土地基處理辦法，強夯法也叫動力固結(jié)法，通常使用幾十噸的重錘從高處落下，錘擊地面，在反復(fù)操作多次后，實現(xiàn)對地面的固結(jié)。在強大的夯擊力度下，會對地基產(chǎn)生較強的沖擊波和動應(yīng)力，并隨著多次的夯擊，將沖擊波和動應(yīng)力向地基縱深處傳播，以達到提高地基強度、降低地基壓縮性的目標。

在應(yīng)用強夯法時，要了解地基土的最優(yōu)含水量，并利用探井，分別選取強夯開始前和結(jié)束后不同階段的地基土，以室內(nèi)土工試驗的方法檢測強夯開始前和結(jié)束后地基土的各項指標系數(shù)。

在進行規(guī)模較大、面積較廣的強夯施工時，首先要進行試夯，選擇代表性路段，確定參數(shù)和工藝。在進行強夯操作時，要科學(xué)控制夯擊點的夯沉量，保證前兩次的夯沉量在10厘米以內(nèi)，要將第二次的夯沉量控制在5厘米以內(nèi)。同時，要確保夯坑周邊區(qū)域地面無顯著隆起現(xiàn)象，避免出現(xiàn)起錘困難問題。最后，憑借試夯結(jié)果，確定最終夯沉量，一般來說，要將其控制在15厘米以內(nèi)。在完成強夯操作的兩周后，要對地基質(zhì)量進行檢驗[5]。如圖2所示為點夯作業(yè)程序示意圖。

3.3 土工格室

為保證填挖交界的穩(wěn)定性，在縱向填挖超出5米或為陡坎的情況下，可在填挖交界填至路床底面后，同樣將挖方段超挖區(qū)也挖至此區(qū)域，然后使用沖擊壓路機，進行補壓操作，在反復(fù)操作2～3遍后，鋪設(shè)土工格室，分層填筑路床，并在路床頂面進行第二層土工格室的鋪設(shè)。可在土工格室內(nèi)填充粒徑在20毫米以內(nèi)的砂礫，并進行錨固操作，合理控制錨釘間距。

3.4 排水設(shè)計

為將水流對濕陷性黃土地區(qū)地基穩(wěn)定性的影響控制在最小范圍內(nèi)，要盡量避免在雨季施工。以本工程為例，因挖方，邊坡坡頂外的水流會向路基匯聚，因此基于現(xiàn)場實際地形，本工程在嵌頂設(shè)置了截水溝，在自然山坡的凹槽處設(shè)置了踏步急流槽，在水流向路基匯聚時，會隨著地勢走向通過急流槽接入涵洞排出。有關(guān)單位在進行截水溝的設(shè)計時，要嚴格落實尺寸設(shè)計，并基于地質(zhì)實際情況，落實防滲工作，確保邊坡穩(wěn)定性不受影響[6]。

4 結(jié)語

濕陷性黃土地區(qū)由于其地質(zhì)、地貌和地形的限制，對工程質(zhì)量要求較高，因此，相關(guān)部門要基于濕陷性黃土區(qū)域較為常見的病害特點，采取有針對性的質(zhì)量控制和處理措施，提升高填方路基和殊路基的質(zhì)量，并為后續(xù)濕陷性區(qū)域的相關(guān)施工提供理論參照。

參考文獻

[1] 高越，陳慧娥，許曉慧，等.某濕陷性黃土路基物理力學(xué)性質(zhì)與處理方法分析[J].工程地質(zhì)學(xué)報，2015（23）：127-131.

[2] 羅彬，趙書濤.濕陷性黃土路基施工技術(shù)研究[C].中國鐵道學(xué)會鐵道工程分會工程地質(zhì)與路基專業(yè)委員會第25屆年會暨學(xué)術(shù)交流會論文集，2016.

[3] 熊建安，羅青.低填方淺層濕陷性黃土路基沉降研究[C].全國綠色公路發(fā)展論壇，2015.

[4] 王鋼，田曉，劉志勇，等.巴基斯坦?jié)裣菪渣S土路基浸水試驗研究[J].土木工程，2019，8（3）：659-665.

[5] 柴金飛，馬偉斌，馬超鋒，等.瓦日鐵路濕陷性黃土路基隱伏病害檢測及整治技術(shù)[J].鐵道建筑，2018，58（1）：55-58.

[6] 王斌.蘭州鐵路局管轄內(nèi)濕陷性黃土路基病害模式及防治措施研究[D].成都：西南交通大學(xué)，2016.

收稿日期：2020-02-19

作者簡介：原飛飛（1986—），男，山西晉城人，本科，工程師，研究方向：道路橋梁施工生產(chǎn)管理。