濕陷性黃土地區(qū)路基防護(hù)技術(shù)研究

王澤普

（中國石油天然氣管道工程有限公司，河北廊坊 065000）

1 引言

黃土在我國分布較廣，濕陷性黃土具備孔隙大、粉粒含量高；易被沖刷、溶蝕；土壤密度及含水量低等性質(zhì)，主要呈黃色及褐黃色等。干燥情況下，這類黃土強(qiáng)度較高，但雨水浸濕后，其強(qiáng)度會快速下降，嚴(yán)重影響了路基安全，尤其是處于濕陷性黃土地區(qū)的山區(qū)廠礦道路，其地理環(huán)境復(fù)雜，行駛車輛載重較大，若未做好路基防護(hù)工作，很容易發(fā)生路基病害問題，嚴(yán)重影響車輛行駛安全。

2 濕陷性黃土地區(qū)路基防護(hù)的重要性

現(xiàn)階段，廠礦事業(yè)迅速發(fā)展，對廠礦道路穩(wěn)定性及安全性提出了更高的要求[1]。當(dāng)前，較多濕陷性黃土地區(qū)的山區(qū)廠礦道路存在路基邊坡失穩(wěn)問題，嚴(yán)重影響了行車安全，并且一旦出現(xiàn)路基病害問題，很可能會中斷交通，甚至引發(fā)安全事故，造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，進(jìn)行濕陷性黃土地區(qū)山區(qū)廠礦道路路基防護(hù)尤為重要，可保證廠礦道路功能的良好發(fā)揮，保證車輛行駛安全，還能保證廠礦事業(yè)良好發(fā)展。

3 濕陷性黃土地區(qū)路基防護(hù)的主要技術(shù)

3.1 擋土墻技術(shù)

擋土墻屬于對土體予以支撐的結(jié)構(gòu)物，可有效防止土體變形，其存在多種類型，如挖方擋土墻、山區(qū)擋土墻等。該技術(shù)應(yīng)用下，可節(jié)省土方量，還能避免路基變形破壞，對道路安全尤為重要。擋土墻主要包含以下技術(shù)要點：（1）建造擋土墻時，應(yīng)在斜坡上平整放置外線、架空線以及支柱，并對支柱做出合理調(diào)整，使砌體滿足設(shè)計要求。（2）建造所用砌體不可出現(xiàn)損壞問題。（3）各部分水平接縫應(yīng)保持一致。相鄰路段間，擋土墻高差不可大于1.2 m。路基施工環(huán)節(jié)，擋土墻主要是對山坡土體進(jìn)行支撐，以免發(fā)生路基變形問題。

3.2 石護(hù)坡技術(shù)

石護(hù)坡技術(shù)具備較多優(yōu)勢，如工藝簡單、成本低，能夠就地取材，可用于坡度較陡的區(qū)域，但也存在重量大的缺點，不適合應(yīng)用于高邊坡路基防護(hù)[2]。這種護(hù)坡形式主要包含兩種類型：第一，干砌片石。該形式在使用環(huán)節(jié)可有效降低大氣降水對邊坡的損害，可對路基實現(xiàn)有效防護(hù)，但不適用于凍害及嚴(yán)重受潮地段，容易產(chǎn)生更嚴(yán)重的損害。第二，漿砌片石。道路施工環(huán)節(jié)，若施工區(qū)域地表流經(jīng)存在較強(qiáng)的波浪作用、較高的流速，會使路基邊坡受到較為強(qiáng)烈的沖擊，所以，相關(guān)人員應(yīng)選擇漿砌片石保護(hù)路基邊坡。這種防護(hù)方式成本適中，且具備較強(qiáng)的適應(yīng)性及耐久性特點，可獲得較好的防護(hù)效果。

3.3 砌筑骨架灌草護(hù)坡技術(shù)

砌筑骨架灌草護(hù)坡方式主要是通過漿砌片石得到框架式構(gòu)筑物，在框架中間種植灌草，兩者共同作用下，避免路基邊坡出現(xiàn)溜坍情況。這種防護(hù)技術(shù)主要有以下要求：（1）現(xiàn)澆混凝土應(yīng)用的材料在技術(shù)、品種、強(qiáng)度等級及質(zhì)量等方面均應(yīng)滿足設(shè)計要求；（2）根據(jù)設(shè)計要求，確定預(yù)制件混凝土強(qiáng)度等級；（3）骨架護(hù)坡與護(hù)坡間應(yīng)沒有空洞，做到緊密貼合；（4）伸縮縫、沉降縫等應(yīng)合理設(shè)置，不可對結(jié)構(gòu)安全性產(chǎn)生不良影響；（5）骨架間種植的灌草數(shù)量及種類，應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求進(jìn)行選擇；（6）保證骨架間植物防護(hù)合理；（7）邊坡客土厚度、填筑方法等應(yīng)檢驗合格；（8）嚴(yán)格按照檢驗方法進(jìn)行檢驗，確保偏差符合規(guī)定要求。

3.4 坡面錨網(wǎng)處理技術(shù)

坡面錨網(wǎng)處理技術(shù)，主要是在混凝土、鋼筋網(wǎng)及錨桿共同作用下，使路基邊坡具備更高的抗變形剛度與強(qiáng)度，避免出現(xiàn)側(cè)向變形問題，提升路基邊坡穩(wěn)定性[3]。這種路基防護(hù)方式適用于強(qiáng)度低、巖性差，且容易風(fēng)化的巖石邊坡中，也適用于局部小型崩塌，存在落石情況的巖質(zhì)邊坡中。這種路基防護(hù)方式適應(yīng)性較強(qiáng)，可靈活布局，在各種復(fù)雜地貌及地形中均能獲得良好的防護(hù)效果，且防腐壽命較長，能夠有效降低成本。

4 濕陷性黃土地區(qū)路基防護(hù)技術(shù)的應(yīng)用實踐

4.1 擋土墻技術(shù)的應(yīng)用

1）明挖基坑?；娱_挖前，應(yīng)全面了解工程地質(zhì)情況，科學(xué)設(shè)置截水溝，同時，開挖環(huán)節(jié)需要嚴(yán)格根據(jù)開挖線開挖，開挖環(huán)節(jié)，采取機(jī)械與人工修整結(jié)合的方式。對于巖石基坑應(yīng)選擇爆破方式，通過人工清理基底，并將標(biāo)高修整鑿平。實際工作中，斜面開挖成形的基坑不可選擇填筑的方式筑成。若在雨季施工，應(yīng)合理設(shè)置基坑排水溝，避免雨水浸泡基底?；映尚魏?，應(yīng)核驗地質(zhì)情況與實際深度，若不符合要求，應(yīng)及時補(bǔ)救，核驗合格后，才可開展后續(xù)施工。

2）設(shè)置泄水孔。按照泄水孔坡度，選擇規(guī)格為φ10 mm 的PVC 管進(jìn)行施工操作。操作環(huán)節(jié)應(yīng)重點關(guān)注以下幾點：將反濾層設(shè)置于進(jìn)水側(cè)，高出0.3 m，在最低排水側(cè)，通過黏土進(jìn)行隔水層設(shè)置；交錯設(shè)置泄水孔，各泄水孔相隔約2 m；墻背應(yīng)預(yù)留矩形孔，尺寸為10 cm×l5 cm。還應(yīng)檢查黏土隔水層，確保其符合實際要求。

3）回填土、勾縫。選擇抗侵蝕作用的碎石土，砌墻環(huán)節(jié)，應(yīng)將回填土填好，夯實系數(shù)應(yīng)≥0.94。砌筑好墻身后，做好勾縫工作，并保證勾縫美觀，具體應(yīng)選擇M10 水泥砂漿。

4）片石混凝土墻澆筑。通過組合鋼模進(jìn)行鋼管架支撐與預(yù)埋拉桿設(shè)置。由于存在較大斷面，因此，通常選擇水平分段措施進(jìn)行混凝土灌注，上一層應(yīng)重新支模，預(yù)埋拉桿高度為2 m。待強(qiáng)度達(dá)到70%，可將模板拆除。

4.2 石護(hù)坡技術(shù)的應(yīng)用

4.2.1 技術(shù)要點

對于濕陷性黃土山區(qū)廠礦道路，主要選擇漿砌石護(hù)坡技術(shù)，砌筑前，應(yīng)保證石料干凈無泥垢，砌筑環(huán)節(jié)確保其表面濕潤。選擇坐漿法分層砌筑，保證3～5 cm 鋪漿厚度，邊鋪漿邊砌石，利用砂漿將砌縫填充好，不可出現(xiàn)少漿情況，并用扁鐵將縫內(nèi)砂漿搗實；不可先放石塊再進(jìn)行砂漿灌縫。選擇上下層錯縫砌筑的方式；保證外露面平整，并留有4 cm 左右深的砌縫空氣，便于后期進(jìn)行勾縫處理；豎縫與水平縫寬度分別不超過4 cm 及2.5 cm。利用鋪漿法開展石體砌筑工作，保持4～6 cm水泥砂漿沉入度，若在氣溫較高環(huán)境下施工，可將沉入度適當(dāng)調(diào)大?；覞{鋪砌前，保證石料濕潤，但不可存在積水。開始砌筑時，石塊不可側(cè)立，也不可選擇中間填芯的措施。

4.2.2 質(zhì)量控制

（1）同一層應(yīng)保證砌面平整度，相鄰砌石高差應(yīng)低于20 cm。（2）石塊自身應(yīng)具備良好的穩(wěn)定性，將大面朝下，通過搖動等方式，保持平穩(wěn)。（3）石塊不可直接接觸，密實填塞豎縫砂漿，做到均勻鋪漿，填塞完成，插搗表面泛漿即可。（4）砌筑完成后，在18 h 內(nèi)應(yīng)進(jìn)行砌體外露面養(yǎng)護(hù)，保持外露面濕潤，并且保證水泥砂漿養(yǎng)護(hù)時間超過兩周。冬季時分，由于水泥水化反應(yīng)會變慢，初凝時間也會較長，通常禁止進(jìn)行砌體灑水養(yǎng)護(hù)，可通過覆蓋草簾等方式進(jìn)行保溫防凍。

4.3 砌筑骨架灌草護(hù)坡技術(shù)的應(yīng)用

4.3.1 砌筑骨架

砌筑骨架灌草護(hù)坡技術(shù)中，片石骨架砌筑屬于較為關(guān)鍵的過程，具體施工環(huán)節(jié)，應(yīng)確保各環(huán)節(jié)質(zhì)量，根據(jù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)開展相應(yīng)操作，保證路基邊坡防護(hù)質(zhì)量。

1）骨架砌筑環(huán)節(jié)，應(yīng)選擇自上而下砌筑的方式，確保片石大面朝下，石塊間相互咬合，留出不低于8 cm 的砌縫，不能存在水平及垂直通縫，防止對骨架整體穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。

2）骨架選擇擠漿法砌筑，坐漿鋪好后再砌筑，并在豎縫中擠入飽滿砂漿，避免出現(xiàn)假縫等不良問題，影響到砌體黏結(jié)強(qiáng)度。

3）根據(jù)設(shè)計要求，合理把控骨架嵌入坡面溝槽深度，確保其緊貼于坡面，骨架需要與截水緣同時砌筑成整體，保證線形順直，為保證骨架中的水流可良好進(jìn)入排水溝中，需要確保流水面與草坡面一致，以免坡面受到水流沖刷。

4）合理設(shè)置伸縮縫，選擇同縫寬的模板，兩側(cè)同步砌筑，完成一側(cè)砌筑后，向上抬高一層，確?？p隙順直。完成砌筑后，將模板取出，將瀝青麻筋填入縫中。

5）在勾縫設(shè)計上，若有要求，嚴(yán)格按照要求設(shè)置，若無要求，可選擇平縫壓槽法進(jìn)行勾縫處理，完成面石砌筑后，工作人員需要鏟除石縫砌筑砂漿，形成深10 mm 左右、寬15 mm左右的縫隙。

6）完成砌筑后，做好養(yǎng)護(hù)工作，避免骨架被破壞。

4.3.2 骨架內(nèi)植草

進(jìn)行骨架內(nèi)植草的主要目的是通過植被的加固及覆蓋作用，避免坡面受到雨水沖刷形成沖溝，選擇方格網(wǎng)骨架與植草防護(hù)結(jié)合的方式，提升防護(hù)效果。（1）完成骨架砌筑后，需要開展植草施工，避免坡面土受到雨水沖刷影響骨架質(zhì)量。（2）將坡面中存在的雜物清理干凈，將種植土回填至骨架網(wǎng)格中，并進(jìn)行平整處理。（3）植物防護(hù)環(huán)節(jié)，可選擇植樹、植草皮的方式，也可選擇播撒草種等方式。通常應(yīng)選擇根系發(fā)達(dá)、耐旱能力強(qiáng)的多年生草種，根據(jù)設(shè)計文件實施綠化施工。（4）植草前應(yīng)保證坡面濕潤，保證土壤水分深度超過15 cm 后，再開展植草工作。（5）植草完成后，需要及時將無紡布覆蓋在上方，減少水分蒸發(fā)，保證成活，也可避免雨天強(qiáng)降雨的沖刷。（6）結(jié)合天氣情況，進(jìn)行霧狀澆水，促進(jìn)種子萌發(fā)；為促進(jìn)草苗發(fā)育，還應(yīng)及時施肥；適當(dāng)噴施農(nóng)藥，降低病蟲害影響，若存在生長不均勻區(qū)域，應(yīng)及時處理。

4.4 坡面錨網(wǎng)處理技術(shù)的應(yīng)用

4.4.1 搭設(shè)腳手架

搭設(shè)腳手架前，應(yīng)了解邊坡穩(wěn)定性，保證安全后再進(jìn)行腳手架搭設(shè)。在穩(wěn)定巖石上設(shè)置鋼管支架立柱，不可將其置于浮渣上；架子寬度在1.2～1.5 cm，立柱間距保持在1.5 m；保證管扣搭設(shè)穩(wěn)定性，相鄰鋼架應(yīng)穩(wěn)固連接，實現(xiàn)安全施工。

4.4.2 坡面修整

當(dāng)邊坡平整度不足，且存在破碎松散情況時，應(yīng)清楚巖渣與浮石。保證巖面光滑；將存在的障礙物拆除；空洞用石塊補(bǔ)砌；若坡面局部不夠穩(wěn)定，應(yīng)進(jìn)行加固處理；通過勾縫或灌漿的方式，處理較大裂縫問題；將泄水孔設(shè)置于坡腳處，結(jié)合現(xiàn)場情況，進(jìn)行布設(shè)。

4.4.3 噴射混凝土作業(yè)

（1）噴射作業(yè)前，應(yīng)全面檢查機(jī)械設(shè)備及電線等情況。（2）將坡面沖刷干凈，結(jié)合現(xiàn)場情況后，將錨桿深度確定在1.0～1.5 m，鉆孔應(yīng)與坡面垂直。錨桿間排距為200 cm，呈梅花形布置。（3）若巖石過硬，應(yīng)選擇加水方式進(jìn)行鉆孔處理，并且不可強(qiáng)加壓力沖鉆，防止對邊坡穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。（4）通過壓力泵，向錨孔中注入1∶1 水泥砂漿，并保證工作壓力適中，注漿完成后，及時插入錨桿，如果沒有砂漿溢出，需要進(jìn)行補(bǔ)漿操作。

4.4.4 掛網(wǎng)

（1）調(diào)直圓盤鋼筋，根據(jù)邊坡形狀取料加工，鋼筋網(wǎng)編織環(huán)節(jié)，網(wǎng)孔規(guī)格保持在20 cm×20 cm，保證均勻分布，且綁扎牢固。（2）鋼筋網(wǎng)編好后，應(yīng)科學(xué)焊接錨桿交接處，避免噴射混凝土?xí)r鋼筋出現(xiàn)晃動。（3）鋼筋網(wǎng)應(yīng)與混凝土表面貼緊，使鋼筋網(wǎng)保護(hù)層厚度合理。

5 結(jié)語

綜上所述，相比于普通地區(qū)，濕陷性黃土地區(qū)土質(zhì)強(qiáng)度較低，且存在較大的孔隙，因此，這種地區(qū)中的路基往往易于發(fā)生各種病害問題。特別是山區(qū)廠礦道路，其外部環(huán)境更加復(fù)雜，更應(yīng)通過多樣化的手段進(jìn)行路基防護(hù)，保證山區(qū)廠礦道路路基的安全性及穩(wěn)定性。通過擋土墻技術(shù)、石護(hù)坡技術(shù)、砌筑骨架灌草護(hù)坡技術(shù)、坡面錨網(wǎng)處理技術(shù)，均能獲得良好的防護(hù)效果，具體應(yīng)用時，結(jié)合實際情況靈活選用，從而有效提升路基防護(hù)水平。