湿陷性黄土路基填筑施工技术及其质量控制

葛广伟

摘要：近些年，随着社会的不断发展和进步，社会交通事业正处于迅速发展的轨道上，人们在享受其带来便捷的同时也对现代交通的路基性能发展提出了新的要求。基于我国的土地分部来看，黄土面基分部相对广泛，厚度较大且地形十分复杂多变，也正是因为这个原因，对于黄土路基工程带来了很多施工困扰，所以，应当尽快采取解决方法和工程措施来解决湿陷性黄土地作为工程前提。本文根据我国湿陷性黄土的施工以及控制问题进行简要分析，并提出相应策略，希望为日后路基施工来带一定帮助。

关键词：湿陷性黄土;路基填筑;施工技术;质量控制

引言

我国境内主要为黄土土质的地区非常多，在黄土土质上进行施工时地质的条件就会非常差，尤其是湿陷性黄土路基工程的特性并不适合进行土木工程的建筑施工。湿陷性黄土本身就是一种非常特殊的土，它会在承受一定压力之后开始下沉并对土质的结构进行损坏。

1湿陷性黄土路基的沉陷机理

路基是公路工程建设的基础，其稳定性的高低是影响公路使用寿命长短的关键因素之一。假如公路路基的稳定性交叉的话，那么后期使用和维护过程中就会出现各种各样问题。经过深入的调查研究发现，虽然导致路基出现沉降问题的因素很多，但实际上还是因为湿陷性黄土自身的压缩性与力学特性，导致路基出现了沉降的问题。另外，由于湿陷性黄土主要是有土可溶性胶结物以及土壤颗粒组成的，再加上湿陷性黄土的土壤颗粒主要以粉末状为主，一旦两者混合在一起的话，那么土壤结构就会因此产生大量的空隙，而这些空隙虽然在气候环境干燥的情况下能够紧密的结合在一起，但是一旦遇到雨水的话，可溶性胶合物就会溶解，最终导致路基结构因为受到雨水浸湿而遭到严重的破坏。

2湿陷性黄土地区路基填筑施工的技术方法

2.1强夯处理湿陷性黄土

强夯法就是借助重锤从高处下落后产生的冲击力，进行湿陷性黄土地基的压实处理，强夯法作为当前公路工程施工中常用的路基压实方法之一，这一施工方法不但施工原理简单，而且施工效果也非常的显着。使用这一施工方法多次夯实湿陷性黄土路基，不仅彻底解决了湿陷性黄土路基存在湿陷性问题，同时也达到了稳固公路地基的目的，提高了公路路基的承载力，降低了公路交通安全事故发送的几率。但是，由于在针对不同土体施工过程中，使用的重锤不管是质量、高度控制、使用次数等各方面都各不相同。对于Ⅱ级湿陷路段采用夯锤重100KN，落距6m，单击夯能2000KN.米。Ⅲ级湿陷路段采用夯锤重100KN，落距12m，單击夯能1200KN.米。Ⅳ级湿陷路段采用夯锤重150KN，落距12m，单击夯能4000KN.米。强夯采用带有自动脱钩装置的履带式强夯机。强夯前需进行试夯，确定强夯施工技术参数。试验区的面积不小于20m×20m。确定合理的夯击次数后，开始进行大面积的强夯作业。主夯点呈方格网状布置，夯点间距4～6m，单点击数5击，强夯3遍，前两遍按4～6m间距方格网状跳夯，最后一遍排夯。Ⅱ级湿陷路段采用夯锤重100KN，落距6m，单点夯能600KN·米。Ⅲ级湿陷路段采用夯锤重100KN，落距12m，单点夯能1200KN·米。Ⅳ级湿陷路段采用夯锤重150KN，落距12m，单点夯能1800KN·米。Ⅱ、Ⅲ级湿陷路段强夯处理宽度为路堤底宽加路堤两边各增加2m，Ⅳ级湿陷路段强夯处理宽度为路堤底宽加路堤两边各增加10m。路基强夯检测内容要求最后一击夯沉量之和不大15cm，之差不大于5cm。标准值达到由试夯确定的夯实标贯值。

2.2隔水法

隔水法工作原理为：将防水工布覆盖在已开挖的基础上，通过防水工布隔水性能，实现黄土与水隔绝，消除雨水、地下水等对原状土的破坏。在路基开挖方段，如边坡、基坑、边沟以及排水沟等，隔水法应用较为普遍。在利用排水法处理湿陷性黄土地基时，排水暗沟的增设是关键，在布设排水暗沟时，应当按照纵向和横向的方式进行合理布设，排出被隔绝的水，确保路基低底、基坑内不存在积水现象。

2.3挤密桩技术法

一般挤密桩技术法更适用于处理地下水位之上的湿陷性黄土路基，在施工当中使用这种方法时首先应该在平面的基础位置上设置桩孔，并严格的按照施工设计方案进行成孔。其次将已经准备好的灰土或者是粉土以最佳的含水量状况时填筑到桩孔之中，并严格按照分层捣实直到都达到设计的标准为止，通过采用桩体与成孔过程中夯击所带来的横向挤压效果，不仅可以使桩体与桩体之间的土质更加挤密，还可以将此地形成一种复合型的路基，除此之外在进行填筑桩孔时绝对不可以将一些透水性的材料或者是颗粒较为粗的砂石填到桩孔之中。对于地下水位之上的含水量达到15%～23%左右的湿陷性黄土或是人工黄土就非常适合使用土桩路基与灰土挤密桩而处理的深度可以约为7米左右。灰土挤密桩首先就是以振动或是锤击的方式在土中进行打出桩孔如图1所示：

3湿陷性黄土路基常见病害及施工质量控制措施

3.1松铺厚度过厚问题及质量控制措施

针对松铺厚度过厚这一问题，采取以下质量控制措施：根据路基填筑试验段总结出松铺厚度，在路堤两侧设置分层标示杆;每层设置方格网尺寸为10m×10m，根据松铺厚度和自卸车车斗容量，计算出每格卸料车数，车数为2车，同时，根据现场情况加强对每道施工工艺的监督管理力度，根据实际情况做出相应调整。采取这一措施后，填料松铺厚度得到切实控制，虚铺厚度均在28～30cm范围内。压实后的厚度平均都保持在24cm±1cm范围内。

3.2施工工艺

路堤沉陷变形。导致路堤沉陷变形的一个因素是人为。这表现在路堤的前期设计存在缺陷，没有将路堤的操作环境进行充分考量，导致路堤施工质量的不达标。如果后期的碾压同样不到位，就使得路堤的强度和稳定性大受影响，在结构重力的作用下，路堤发生沉降变形的概率较高。导致路堤沉陷变形的另一个因素便是地基。地基长期以来承载行车荷载，而且黄土在浸水之后就很容易产生结构分解，再加上压力荷载，沉降变形的问题便出现了。要改变路堤的沉陷变形，就要结合黄土的特点及凝结方式，选择合理的处理方法。

路基填筑施工工艺。工艺性的试验填筑是十分必要的，需要在路基正式填筑之前进行。试验填筑的目的是确定一系列至关重要的参数，例如填料的最佳含水率、机械组合方式、碾压遍数和松铺系数等，并对地基的沉降进行观测。试验段的填筑施工虽然可以将一些主要的工艺参数确定下来，然而实际施工中存在变化的因素，因此施工技术的选择还需要随施工条件的改变而变化，工艺参数也会在这个过程中得到调整。施工填筑段是有先后次序的，因此不能随意打乱顺序进行施工，要对施工过程进行严格的管控，并且结合科学的施工技术方法，才能保证路基填筑的质量。

结语

综合以上分析，在上述的几种湿陷性黄土地区路基填筑施工的技术方法已经广泛应用施工建筑中，并且根据不同需要，对于黄土颗粒水溶性这一问题，也有了很好的解决方法。湿陷性黄土的结构十分复杂多变，并且在施工过程中极易受外在因素的干扰。所以在实际操作中应当更加重视对路基填筑施工技术方法做好提前，并且在具体施工中严格监管各个环节，完成一项高质高量的路基填筑工程。

参考文献：

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（作者单位：中铁北京工程局集团第六工程有限公司）