淺析濕陷性黃土地區(qū)路基典型病害及防治措施

李佳音

摘 要：濕陷性黃土路基施工病害時(shí)刻困擾公路工程施工的順利進(jìn)行，同時(shí)也降低了公路工程的實(shí)際應(yīng)用效果。此時(shí)，應(yīng)及時(shí)的做好濕陷性黃土路基問題研究，并建立完善的濕陷性黃土路基施工管理體系，以此對該問的產(chǎn)生加以遏制。濕陷性黃土路基施工病害的成因較多，需按照現(xiàn)有工程施工要求做好病害防治規(guī)劃，進(jìn)而降低濕陷性黃土路基施工病害發(fā)生的基本概率。

關(guān)鍵詞：濕陷性；黃土；路基；典型病害；防治

近年來，濕陷性黃土路基施工病害問題日益嚴(yán)重，成為影響路基施工順利進(jìn)行的重大阻礙。為能夠有效的解決該問題，及時(shí)的做好深入研究勢在必行。需有針對性的開展?jié)裣菪渣S土路基病害防治工作，并按現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)做好濕陷性黃土路基施工規(guī)劃，從而在每項(xiàng)工程項(xiàng)目施工操作中對其加以有效控制，以便于從最基礎(chǔ)的環(huán)節(jié)上對病害問題加以解決。

一、濕陷性黃土簡介

黃土以粉土顆粒為主，具有孔隙較大、豎向節(jié)理等特征，天然含水量小，具有低密度、含水量和高孔隙的特點(diǎn)，在外載和自重力作用下受水浸濕后易產(chǎn)生濕陷變形；在干旱和半干旱的條件下形成的黃土，由于蒸發(fā)量大，水分不斷減少，鹽類析出，膠體凝結(jié)，產(chǎn)生了加固黏聚力。在黃土濕度較小的情況下，上覆土不足以克服土中形成的加固黏聚力，因而形成欠壓壓密狀態(tài)，一旦受水侵蝕，加固黏聚力消失，就產(chǎn)生濕陷。黃土的豎向節(jié)理特性導(dǎo)致黃土具有滲透性，老黃土普遍存在構(gòu)造節(jié)理，對路基邊坡的穩(wěn)定性常起控制性作用，在構(gòu)造節(jié)理的黃土層中開挖的邊坡，其破壞形式常呈沿節(jié)理面滑落，具有垂直節(jié)理的黃土邊坡，其破壞方式呈現(xiàn)為倒塌，無構(gòu)造節(jié)理的黃土邊坡破壞則主要為滑坡。

二、濕陷性黃土地區(qū)路基病害分析

1.路堤沉陷變形

路堤沉陷變形的主要原因有兩個(gè)方面，首先是人為因素，由于路堤前期設(shè)計(jì)過程中，未能充分的將路堤施工及操作環(huán)境考慮在內(nèi)，繼而導(dǎo)致路堤施工質(zhì)量難以達(dá)到預(yù)期要求，同時(shí)加之后期路堤碾壓的不到位，使路堤結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與穩(wěn)定性有所下降，此時(shí)路堤便極有可能受結(jié)構(gòu)重力的影響而發(fā)生路堤沉降形變的問題。其次使地地基因素，由于地基行車荷載過高，導(dǎo)致黃土浸水后產(chǎn)生結(jié)構(gòu)分解，在壓力荷載的作用便產(chǎn)生沉降變形的情況。此時(shí)要按照黃土應(yīng)用特點(diǎn)及結(jié)構(gòu)凝結(jié)方式進(jìn)行處理，從而其產(chǎn)生沉陷變形的情況。

2.路堤坍塌與邊坡滑動(dòng)

產(chǎn)生路堤坍塌與邊坡滑動(dòng)的主要原因有：路堤地基土軟弱，當(dāng)路堤高度大于臨界值時(shí)，造成路堤整體滑動(dòng)；路堤填筑質(zhì)量壓實(shí)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求；邊溝或邊坡沖刷，邊溝水沖刷掏空坡腳可造成路堤坍塌與邊坡滑動(dòng)；路堤給排水設(shè)施（如急流槽）基礎(chǔ)壓實(shí)不足，施工質(zhì)量控制不好，容易導(dǎo)致雨水下滲，黃土濕陷，槽底局部掏空，排水設(shè)施破壞。

3.黃土路塹邊坡剝落、沖刷、滑塌

黃土路塹邊坡剝落及沖刷通常受環(huán)境影響較大，其環(huán)境的濕度及降水量與水土流失問題均對其產(chǎn)生影響，所以在實(shí)際的操作過程中，要做好環(huán)境控制工作，通過分析結(jié)構(gòu)特性來有計(jì)劃的進(jìn)行施工操作，從而避免黃土路塹邊坡剝落及沖刷問題產(chǎn)生。在黃土路塹邊坡滑塌方面，與人為因素有著必然的聯(lián)系，其主要原因是上層結(jié)構(gòu)壓力過大，而黃土路塹邊坡結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性又相對較差，一旦在受到外部人為因素的干擾，即有相對較大的概率產(chǎn)生滑塌現(xiàn)象，從而影響路基修筑的順利進(jìn)行。

三、濕陷性黃土路基施工工藝原理

濕陷性黃土地區(qū)修建高速公路往往要克服多種不良地質(zhì)特性，采用單一的處理方法很難處理好高填方的黃土路基施工質(zhì)量。延延項(xiàng)目針對濕陷性黃土的地質(zhì)特性，設(shè)置完善的防排水系統(tǒng)，最大限度的降低地基受水浸濕后的可能性是防止黃土濕陷破壞的首選措施。通過采用多種方法綜合治理，分別從濕陷黃土地區(qū)的地基基底處理（強(qiáng)夯、灰土擠密樁）、壓實(shí)、防護(hù)排水等方面綜合整治黃土的不利因素，并在施工中采用大功率壓實(shí)機(jī)械保證路基壓實(shí)度，從而消除部分濕陷性，保證高填方黃土路基的施工質(zhì)量。

四、濕陷性黃土路基病害防治措施

1.提前完善防排水設(shè)施

在濕陷性黃土路基開工前，需進(jìn)行系統(tǒng)化的排水設(shè)施設(shè)計(jì)研究，通過制定有效的排水設(shè)計(jì)方案來將積水有效的排除在外。同時(shí)也可進(jìn)一步降低降水對濕陷性黃土路基施工產(chǎn)生的影響。在其排水設(shè)計(jì)建設(shè)與完善階段，要確保水流的通暢，以便于提高排水設(shè)施的實(shí)際排水效果。

2.灰土擠密樁法

灰土擠密樁是加固地下水位以上濕陷性黃土地基的一種方法。它是利用錘擊等方法，在土中形成樁孔，然后再分層填入灰土并夯實(shí)而成。在成孔和夯實(shí)過程中，原處于樁孔部位的土全部擠入周圍土層中，使距樁周一定距離內(nèi)的天然土得到擠密，從而消除樁間土的濕陷性并提高承載力。在濕陷性黃土地區(qū)，利用灰土擠密樁對厚度較大的濕陷性黃土地基進(jìn)行處理，其質(zhì)量高、費(fèi)用低、工期短、效果好、無污染、安全可靠、可以完全消除其濕陷性，較大幅度提高地基承載力，是一種值得推廣的地基處理方法。

3.灰土路基施工

（1）備料

根據(jù)結(jié)構(gòu)層寬度、厚度及松鋪系數(shù)和預(yù)定的干密度，計(jì)算每一施工段需要干土的數(shù)量。根據(jù)料場土的含水量和運(yùn)輸車容量，計(jì)算每車料的堆放間距并據(jù)此在施工區(qū)域內(nèi)劃格線定位。每一施工段須用同一車型以保證每車容量基本相同。上料前應(yīng)先灑水濕潤下結(jié)構(gòu)層表面，但不得過分潮濕而造成泥濘。

（2）土料攤鋪

用推土機(jī)和平地機(jī)將土料均勻攤鋪在預(yù)定的施工區(qū)域內(nèi)，表面平整，路拱符合規(guī)定或設(shè)計(jì)要求。攤鋪過程中，將較大土塊粉碎，并揀除雜物和石塊。攤鋪完成后，如含水量低于預(yù)定要求，必須灑水悶料8h左右以使水分在土層內(nèi)均勻分布并滲入土料顆粒內(nèi)部。

（3）悶料

將石灰與土拌制均勻并整平后為保證施工效果需進(jìn)行悶料，時(shí)間為3h左右。石灰土混合后，在發(fā)生劇烈變化的同時(shí)，會(huì)因消解而產(chǎn)生水化熱加速反應(yīng)的進(jìn)行，提高混合料的性能，若碾壓過早，水化熱會(huì)使結(jié)構(gòu)層脹松隆起，嚴(yán)重影響施工質(zhì)量且造成水化熱不能充分利用降低施工效果。

（4）碾壓

悶料結(jié)束后，須再次檢測混合料的含水量，若處于最佳含水量或低于最佳含水量1%～2%時(shí)立即進(jìn)行碾壓。碾壓時(shí)遵循直線段和不設(shè)超高的平曲線段由兩側(cè)路肩向線路中心碾壓，設(shè)超高的平曲線段由內(nèi)側(cè)路肩向外側(cè)路肩進(jìn)行碾壓。碾壓時(shí)，相鄰輪幅間重疊1/3～2/3輪寬且不得小于0.5m；碾壓速度和遍數(shù)參照試驗(yàn)段結(jié)論，并最終達(dá)到碾壓層表面無明顯輪跡、滿足規(guī)定的壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)。碾壓過程中局部出現(xiàn)的軟彈、松散等現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)翻松重新拌和并再行碾壓或采取其他措施。

（5）壓實(shí)質(zhì)量檢測

灰土路基施工過程中要進(jìn)行松鋪厚度、含水量、灰劑量控制，完成后進(jìn)行壓實(shí)厚度、灰劑量、壓實(shí)度檢測。

五、結(jié)語

濕陷性黃土路基施工病害較多，需根據(jù)其產(chǎn)生的原因與實(shí)際環(huán)境對其做出進(jìn)一步的分析，而后通過分析結(jié)果來選擇適宜的解決方案，從而將濕陷性黃土路基施工問題加以有效解決，以此提高黃土路基施工的綜合水平。每一施工環(huán)節(jié)施工要點(diǎn)的掌握對于濕陷性黃土路基病害的控制均有相對良好的效果，對于對其病害的防治要從預(yù)防及治理兩個(gè)方面入手，以便于從根本上解決濕陷性黃土路基施工病害問題。

參考文獻(xiàn)：

[1] 賈存亮.淺談濕陷性黃土路基的常見病害及防治[J].科技信息，2013（13）.