高原湿陷性黄土地区冲沟高填方路基施工工艺及质量控制研究

裴生俊

摘 要：在我国公路建筑的持续发展过程中，黄土高原地区的公路建设要求也较为严格。而因为湿陷性黄土的影响，其沉降相对较大，在施工过程中冲沟施工是路基施工的重点。对此，要加强对施工工艺、质量控制的重视，加强对高原湿陷性黄土地区冲沟高填方路基施工工艺的重视，加强质量控制。对此，文章主要对相关工艺手段进行了简单的探究分析。

关键词：高原湿陷性黄土地区；冲沟高填方路基；施工工艺；质量控制

中图分类号：U416.1 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）20-0119-02

在进行高原湿陷性黄土地区中，如果在进行高填方地基过程中缺乏对施工工艺以及质量控制，就会导致路基不均匀沉降等问题的出现，继而导致铁路事故问题的出现。加强对高原湿陷性黄土地区冲沟高填方路基施工工艺的控制，综合实际状况总结质量控制手段，可以提升施工质量。

1 清表及清淤处理

1.1 清表处理

冲沟路基范围中的树木以及各种杂质必须要及时清理，要对原地面进行表面清除处理，处理深度要大于等于30厘米；而在根系发达的局部位置则要挖除全面根系。

1.2 清淤处理

因为在高原湿陷性黄土地区中长期受到地表水的冲刷以及地下水的浸泡，在沟底位置就会沉积一定的淤泥以及腐殖质，其厚度在1.5m～3m的范围中，在进行冲沟施工之前，要及时清除腐殖土以及淤泥，在泥岩以及硬土之上进行施工作业。

2 刷坡与台阶开挖

2.1 刷坡

在进行高原湿陷性黄土地区清表之后，沟壁要基于1：1进行刷坡处理，保证在路基范围中以及冲沟上下游的特定范围中的陷穴进行开挖彻底，直至挖掘硬土为止。

2.2 台阶开挖

（1）沟壁刷坡完成之后，就要进行台阶的开挖作业。纵坡要基于1：1进行刷坡处理，保障其大于12%的时候进行开挖台阶。横向则基于清表之后原地面的实际测数据绘制冲沟断面图；横坡陡则要在1：5的时候进行台阶的挖掘作业。

（2）台阶开挖控制要点。第一，基于冲沟纵横断面图绘制台阶的开挖线，现场测量放样之后进行挖掘处理。要保障台阶从上之下逐层挖掘，在开挖过程中产生的废土则要通过自卸车运送到制定位置。第二，台阶宽度要控制在2m之上，高度则要在2m之下。第三，台阶表面要设置倾斜度高于4%的斜坡，而填筑到达指定高度的时候则要通过振动压路机进行碾压处理，其压实度要高于94%。因为通过压路机碾压作业的时候，无法碾压到台阶的边缘以及死角位置，在通过人工对其进行修整之后通过小型的夯机进行夯实处理；第四，台阶的正面要保持垂直型，没有松动土，其整体整齐美观；在台阶的表面没有浮土以及杂草等。

3 沟底换填与盲沟施工

3.1 沟底换填

冲沟底部清除淤泥之后，基底要保持平整性，在碾压之后保障压实度以及地基承载力与设计要求吻合，在基于设计规定进行强夯处理。在换填过程中，其主要应用的材料就是大粒径的砂砾，砂砾要分层填筑，换填深度要基于具体状况进行分析。

3.2 盲沟施工

在换填处理之后，要在沟底以及沟壁中进行处理，基于规定开挖沟槽，沟槽开挖要到达泥岩以及硬土层，其埋设软式透水管，保障透水管的坡度控制在2%-4%，进而避免沟底以及沟壁渗水等问题。透水管进口位置要与路堤坡脚的冲沟填平区之间保持3米的距离；透水管的出口也要距离路堤坡脚3m之外，保障其高于地表排水沟的常水位200厘米。而在寒冷的地区要高于500厘米。在进行天然的砂砾回填作业过程中，要通过袋装砂砾将透水管包裹住，在通过干净的大粒径砂砾对其进行回填处理。

4 涵洞施工与涵洞台背回填

4.1 涵洞施工

涵洞主要就是分为在设置沟底中，主要进行流水用途的涵洞以及在沟壁的边坡上具有一定高度的涵洞，其主要的作用就是通行以及流水。沟底涵洞在施工完成之后即可施工，而沟壁边坡上的涵洞则要在冲沟分层填筑到基础底才可以施工作业。而为了保障涵洞质量，在施工之前，要将基础底夯实处理，在换填6%的水泥，保障砂砾的稳定性；在基于设计需求，进行涵洞基础、涵台以及台帽的施工作业施工。

4.2 涵洞台背回填

涵洞台背回填要应用透水性良好的建筑材料、填料的直径要保障小于50毫米。在进行回填之前，要在涵洞台背上基于设计要求进行分层线的规划处理。在填筑过程中，要保障填料分層的对称性，综合实际状况进行填筑处理，因为边角位置无法通过压路机进行碾压处理，对此，其每一层的压实厚度要保障小于150厘米。在工作面相对较大的时候要通过重型机械进行碾压处理。而在死角区域则要通过小型的夯实机进行夯实处理。在压实之后，要基于规定要求抽检压实度，在检验合格之后在开展下一道工序的施工。涵洞台背的回填压实度要保障其大于等于96%。而两侧、顶面进行填土作业的实施过程中，要通过有效的方式进行控制，避免压实过程中产生各种质量问题，影响涵洞质量。

5 冲沟高填方路基填筑

5.1 纵、横向填挖交界区域填筑

第一，在进行纵向填挖交位置，要通过天然砂砾进行填筑处理。而天然的粒径则要控制在10厘米范围中。填筑区域就是开挖台阶线以及纵向填挖交界位置的5米范围中，基于1：1.5进行挖掘处理，直至挖掘到涵洞顶面或者原地面。纵向的填挖交界位置中应用天然的砂砾主要作用就是挖掘过渡控制以及排出沟壁渗水问题。第二，在交界位置的横向填挖作业中，要设置60厘米的天然砂砾排水城，在台阶位置要填筑天然的砂砾，从顶层台阶直至路基坡脚位置。第三，在填筑作业中，为了保障路基的压实度，保障煤层厚度控制在30厘米之内，每层的填料铺设宽度则要保障其超出路堤设计宽度距离在50厘米范围中，继而保障路堤边缘有的压实度。在碾压之前要通过推土机处理，在通过平地机进行处理，保障整个控制层的平整性以及均匀性。在摊铺作业过程中，保障填筑层顶面面向两侧（单侧）的倾斜度控制在2%～4%范围之内，形成横向的排水坡。在推平之后在对其进行碾压处理。第四，为了保障路基压实质量，要加强对填料含水量的控制，在含水量较低的时候要通过洒水以及晾晒的方式进行解决处理。

5.2 冲沟中间区域填筑

在纵向填挖交界区域之外，中间区域形成倒三角形或者倒梯形，其填筑区域范围相对较小。在原则上来说，相同水平层路基上的全宽度要通过相同的填料，禁止混合填筑。而在相同水平层上的路基填料较为混杂，而湿陷性黄土以及大然砂砾塑性指数具有一定差异性，土质的前期沉降量与天然的砂砾相对来说较小，而普通工程在施工后期的沉降期也相对较短，在自身静载以及车辆的动载作用影响之下，就会导致湿陷性的黄土沉降量高于天然的砂砾的沉降量，进而导致冲沟中心位置出现下凹等问题，行车的舒适度也相对较差，在两种填料交接位置出现不均匀沉降问题就会导致横向的裂缝问题，而在路面上因为地表水等问题的影响就会导致路基病害等问题。在天然的砂砾充足地方可以通过天然砂砾填筑在冲沟中间的位置，因为天然的砂砾孔隙度相对较大，其透水性相对较强，且沉降量较小，内摩擦角以及CBR值相对较大。而相同的填筑层中其填料统一性，CBR值以及塑性指数也是相同的，这样就可以保障工程质量。在天然砂砾质量不佳或者成本降低的状况之下要将两种填料混填，其中天然砂砾要在填筑高度三分之一之上的位置，其具有良好的透水作用，可以避免施工沉降等问题的出现。而在施工之后，在自重荷载的作用之下就会出现不同程度的沉降，其最大沉降量主要就是在填筑高度的三分为之一位置上，在每一层的路堤填筑完成之后，其沉降量则为0，沉降就是通过工后沉降，而湿陷性黄土的沉降量要显著的高于天然砂砾的沉降量，其中湿陷性黄土要在天然砂砾之前施工作业，进而实现提前沉降。

6 冲沟填平区填筑与强夯

6.1 冲沟填平区填筑

如果在沟壁边坡上涵洞的进口基础顶标高暴雨原地面的标高，就会地表流水无法及时从涵洞中排出。对此，在进行标高设置的过程中，填平区以及路堤必须要进行同步填筑，其填筑横坡要大于此路基中的横坡，在进行填筑作业中，要保障材料与路堤填料的相同性，且其压实度要高于90%。

6.2 强夯

沟底更换之前要进行强夯处理，强夯范围纵向就是冲沟沟底宽度，而横向则就是高于路堤两边边坡3米的填筑高度，大于5米的冲沟。在填挖交界位置中其每填高5米就要进行强夯处理。强夯施工时，要连续夯击每一个夯位，其次数为10次，或者最后两夯沉量要50厘米。

7 边坡修整与路基施工

7.1 边坡修整及防护

路堤填筑在特定标高的实施，要及时测量放样处理，修正边坡，要对其进行防护施工，避免路表水过度冲刷黄土路堤边坡。

7.2 路基两侧急流槽施工

路基两侧为了加强防渗透控制，要增加急流槽，急流槽作业，要在冲沟上游的流水口位置涵洞进口进行衔接，而下游则在涵洞出口位置与自然沟渠进行连接。

8 沉降与稳定监测

在进行高填方路堤施工作业中，要构建观测点，加强对路基加载之后的水平位、垂直位移量的监测，保障路基的稳定性。

8.1 沉降监测

沉降板位置要在已经处理好的基地上埋设，并且铺设600mm×600mm×200mm的砂垫层，在坑内平放沉降板，四周则通过黄沙填埋，通过水准仪矫正水平，在压实。在填料中，要先压实周围填料，将护套管埋设置在与底板距离30cm的位置上。而沉降板则要通过保护处理，及时修复损害问题，测量高程，记录分析。在施工过程中，要进行沉降观测，及时记录原始记录以及沉降曲线图等相关信息资料。

8.2 稳定监测

第一，位移边桩要通过钢筋硅预制桩进行处理，硅设计标号为C25，其桩长参数为1.7m，边长10cm。在桩顶预埋中要设置不容易磨损的鋼筋测头，在顶部划十字，进而便于观察。埋入深度要就是位于地表之下的1.5m范围之内，桩顶露出地面高度20厘米中埋置，可以打入或者进行开挖埋设处理，在埋置之后要回填处理，保障密实性，在涂抹醒目的颜色，避免因为人为失误导致位移等问题。第二，水平位观测的频率与测定时间、与沉降监测同步开展；第三，每次观测之后要汇总测量结果，综合资料信息绘制形成曲线图。

9 结语

高原湿陷性黄土地区冲沟高填方路基在施工之后沉降问题较为显著，导致较为严重的质量隐患问题。对此，在施工过程中要基于设计规定以及路基施工技术规范要求，加强施工工艺控制，要基于现场条件进行状况分析，及时完善调整施工方案，保障路基质量。

参考文献

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