濕陷性黃土地區(qū)路堤的施工對(duì)策研究

張?jiān)浦?甘肅恒通路橋工程有限公司高級(jí)工程師

柴尚云 甘肅恒通路橋工程有限公司助理工程師

我國(guó)國(guó)土面積居于世界第三，地域廣袤，地質(zhì)類(lèi)型呈現(xiàn)多樣化。濕陷性黃土是較為常見(jiàn)的一種地質(zhì)類(lèi)型，該類(lèi)型的土地與其他類(lèi)型的土地存在明顯差異，在外貌特征與工程特征方面更為獨(dú)特，對(duì)于工程施工產(chǎn)生明顯的影響，需要工作人員明確其特性，有效地做好應(yīng)對(duì)措施，以提升工程質(zhì)量。

1 濕陷性黃土的特征

天然含水量的黃土自身較為穩(wěn)定，具有較高的強(qiáng)度，可壓縮性較小。但黃土浸水后其性質(zhì)特征將發(fā)生明顯的變化，傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)性能發(fā)生改變，如強(qiáng)度明顯降低，內(nèi)部結(jié)構(gòu)被破壞，在各種附加重量與黃土自身的重量影響下，整體土層可能會(huì)發(fā)生明顯的下沉情況甚至陷落，因此也被稱(chēng)為濕陷性黃土。按照當(dāng)前的標(biāo)準(zhǔn)，濕陷性黃土分為兩種：一種為自重濕陷性黃土，是指黃土浸水后沒(méi)有外部載荷的影響，由于自身的自重壓力影響出現(xiàn)濕陷性；另一種為非自重濕陷性黃土，是指黃土在浸水后需要有一定的附加載荷作用才會(huì)出現(xiàn)濕陷性[1]。濕陷性黃土對(duì)工程施工產(chǎn)生的影響較為明顯，當(dāng)工作人員未能正確認(rèn)知濕陷性黃土的特征時(shí)，將對(duì)其沉降控制造成影響問(wèn)題，造成黃土路堤不均勻沉降，這是現(xiàn)階段我國(guó)建筑工程中出現(xiàn)工程事故的常見(jiàn)原因，需要加強(qiáng)重視力度，優(yōu)化現(xiàn)有施工模式，做好與之相關(guān)的預(yù)防與控制工作，正確地控制濕陷性黃土的危害，促使我國(guó)建筑工程行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展[2]。

2 黃土濕陷性的評(píng)價(jià)分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)

現(xiàn)階段，我國(guó)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》明確對(duì)濕陷性黃土的濕陷性系數(shù)進(jìn)行定義，其計(jì)算公式為：

受濕陷性黃土自身的性質(zhì)影響，在工程開(kāi)展過(guò)程中，工作人員應(yīng)加強(qiáng)重視力度，明確其對(duì)工程產(chǎn)生的影響，合理地進(jìn)行濕陷性評(píng)價(jià)，明確不同濕陷等級(jí)產(chǎn)生的影響，有效地進(jìn)行科學(xué)的指導(dǎo)，結(jié)合工程實(shí)際情況提出科學(xué)的指導(dǎo)方案，降低濕陷性黃土的危害，保證工程有序地開(kāi)展[4]。

表1 濕陷性黃土地基濕陷等級(jí)

3 濕陷性黃土地區(qū)路堤施工對(duì)策

濕陷性黃土作為路堤填筑材料，由于自身的因素影響，浸水后自身的性質(zhì)會(huì)發(fā)生明顯的變化，內(nèi)部結(jié)構(gòu)迅速被破壞，不僅自身的強(qiáng)度降低，還會(huì)造成明顯的沉降問(wèn)題，影響路基的穩(wěn)定性。尤其在高路堤地段，更容易引發(fā)安全事故，造成經(jīng)濟(jì)損失甚至人員傷亡。因此在施工過(guò)程中，工作人員應(yīng)加大控制力度，合理地進(jìn)行施工優(yōu)化，具體可以從以下幾方面進(jìn)行。

3.1 合理選擇填料進(jìn)行控制

在工程開(kāi)展過(guò)程中，新黃土與舊黃土均可以用作路基填料，并且在常規(guī)情況下，其含水量小于最佳的含水量，主要的原因在于濕陷性黃土自身的性質(zhì)。工作人員在選擇材料的過(guò)程中，應(yīng)合理地進(jìn)行控制，明確其自身特征，區(qū)分新老黃土的性質(zhì)，注重整體分析。如果新黃土的整體性質(zhì)優(yōu)越，可以作為填充料，應(yīng)保證其充分的擾動(dòng)，并且按照標(biāo)準(zhǔn)其直徑需要小于10 cm，以保證安全性。對(duì)于老黃土來(lái)說(shuō)，自身的透水性不佳，并且在干濕難度方面難以調(diào)節(jié)，體積較大的土塊難以粉碎，因而工作人員需要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行合理處理，在施工前進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，以保證其符合工程需求，降低濕陷性黃土產(chǎn)生的危害[5]。

3.2 有效進(jìn)行濕陷性黃土填料控制

實(shí)際上，天然狀態(tài)下的黃土性質(zhì)良好，但在工程施工過(guò)程中，由于施工季節(jié)以及外界因素的干擾，其填料的含水量通常小于最佳含水量，這也是由于黃土自身的性質(zhì)影響。在含水量處理過(guò)程中，應(yīng)將干燥或者半干燥的黃土進(jìn)行處理，將其分?jǐn)傔^(guò)后平鋪到路基中，每攤一層需要灑水，保證水分被黃土吸收，運(yùn)用機(jī)械進(jìn)行均勻的攪拌，將其平整壓實(shí)，做好施工各項(xiàng)準(zhǔn)備。在灑水過(guò)程中，應(yīng)保證灑水量合理，按照天然含水量與最佳含水量的數(shù)值作為參考，并綜合分析天氣、溫度以及環(huán)境等因素產(chǎn)生的影響，合理地進(jìn)行分析計(jì)算，設(shè)計(jì)出最合理的參數(shù)值，以保證工程質(zhì)量[6]。在部分工程中，如果條件允許，也可以選擇蓄水滲透法進(jìn)行處理，通過(guò)蓄水量放水來(lái)進(jìn)行滲透實(shí)驗(yàn)，明確其滲透深度，取土?xí)r保證其深度合理，再進(jìn)行合理的處理。在分析過(guò)程中應(yīng)充分考慮各種因素的影響，如土力結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，合理地開(kāi)展分析，做好孔隙滲透率分析，通過(guò)各項(xiàng)數(shù)值來(lái)計(jì)算，保證蒸發(fā)在合理的范圍內(nèi)。對(duì)于特殊的地區(qū)，在處理過(guò)程中應(yīng)合理調(diào)整各項(xiàng)數(shù)值，如盆地、低地、農(nóng)業(yè)灌溉區(qū)、多雨區(qū)等，該類(lèi)區(qū)域通常含水量較大，因此工作人員需要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)?？梢赃x擇摻入石灰進(jìn)行處理，優(yōu)化其穩(wěn)定性，在后攤鋪與攪拌中應(yīng)合理地進(jìn)行控制，優(yōu)化其含水量，并做好壓力測(cè)試。

3.3 做好壓實(shí)工序的各項(xiàng)控制

在現(xiàn)階段濕陷性黃土地區(qū)路堤施工過(guò)程中，應(yīng)明確壓實(shí)工作的重要性，結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行壓實(shí)處理，通常情況下選擇重型壓實(shí)工具處理。受黃土地區(qū)自身的性質(zhì)影響，壓實(shí)機(jī)的應(yīng)用中機(jī)具的功率越大其壓實(shí)效果越好，可以良好地進(jìn)行壓實(shí)度控制，以提升施工質(zhì)量。在使用振動(dòng)壓路機(jī)過(guò)程中，前兩次應(yīng)選擇靜壓不震動(dòng)，以先慢后快的方式來(lái)逐漸提升強(qiáng)度，掌握實(shí)際的含水量，以滿足需求。對(duì)于濕陷性黃土來(lái)說(shuō)，在處理過(guò)程中如果其自身不能在碾壓條件下一次性碾壓成型，會(huì)造成土體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)破壞，而增加碾壓次數(shù)會(huì)對(duì)土質(zhì)產(chǎn)生影響，造成土質(zhì)干裂。如果碾壓次數(shù)增多將造成其干裂深度進(jìn)一步加深，甚至加劇散粉情況，在長(zhǎng)時(shí)間的歇工下將增大難度。由此可以發(fā)現(xiàn)，在現(xiàn)階段的施工過(guò)程中，必須保證碾壓段施工實(shí)現(xiàn)“碾壓一段成型一段”，選擇合理的壓路機(jī)，以此來(lái)提升工程質(zhì)量[7]。

對(duì)于黃土填筑的高路堤來(lái)說(shuō)，受自身的性質(zhì)影響，填挖交界面通常會(huì)出現(xiàn)裂縫情況，該問(wèn)題的產(chǎn)生原因在于交界處的結(jié)合面處理不當(dāng)，以致造成嚴(yán)重的后果。黃土坡面通常較為陡立，當(dāng)無(wú)法開(kāi)挖結(jié)合臺(tái)階時(shí)，則應(yīng)選擇合理的超挖方路塹，利用其深度來(lái)進(jìn)行處理。選擇合理的回填方式處理，明確其設(shè)計(jì)標(biāo)高，部分情況可以選擇重錘進(jìn)行夯實(shí)，通過(guò)縮小土體間隙來(lái)優(yōu)化，降低濕陷性，但在夯實(shí)過(guò)程中需要保證其夯位緊靠，保證平面搭接合理。在第二遍夯實(shí)過(guò)程中，需要合理地根據(jù)首次夯實(shí)夯位縫隙進(jìn)行處理，反復(fù)4 次左右最佳，以有效解決交界面裂縫問(wèn)題。

在處理填挖交界面的裂縫時(shí)，部分工程也選擇土工釘進(jìn)行處理?？梢岳弥睆?8 mm 的圓鋼進(jìn)行制作，其長(zhǎng)度80 cm，將其打入土面中，控制間距在1 m 左右，兩層填筑高度契一排，以保證其工程質(zhì)量。與此同時(shí)，工作人員還需要對(duì)濕陷性黃土地區(qū)工程進(jìn)行合理的防排水，明確該環(huán)節(jié)的重要性，合理進(jìn)行工程設(shè)計(jì)，提升地基的穩(wěn)定性[8]。

4 結(jié)語(yǔ)

在當(dāng)前的時(shí)代背景下，濕陷性黃土地區(qū)的路堤施工工程數(shù)量增多，工作人員應(yīng)合理地優(yōu)化技術(shù)，加強(qiáng)整體控制，明確工程自身的要求與濕陷性黃土產(chǎn)生的影響，采取科學(xué)合理的方式進(jìn)行處理，以提升工程質(zhì)量。與此同時(shí)，工作人員還需要不斷對(duì)技術(shù)創(chuàng)新，優(yōu)化現(xiàn)有的施工模式，明確濕陷性黃土的危害，做好防護(hù)工作，降低其對(duì)工程的影響，保證工程質(zhì)量符合要求，適應(yīng)時(shí)代發(fā)展。