黃土地區(qū)公路路基勘察設(shè)計(jì)研究

呂勝江 張 敏

（貴州天地人工程設(shè)計(jì)有限公司）

我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，促使很多城市在開發(fā)以及規(guī)劃建設(shè)過程中，都會(huì)受到很多因素的影響，其中黃土地區(qū)就是各個(gè)地區(qū)開發(fā)、規(guī)劃以及建設(shè)過程中的重點(diǎn)區(qū)域。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)行分析可以看出，我國(guó)黃土或者是具有黃土特征分布的面積大概在635280km2，這一面積能夠占據(jù)到我國(guó)總國(guó)土面積的6.6%。具有黃土分布的這些地區(qū)，在某種程度上可以說是我國(guó)具有重要特征的能源基地，特別是在我國(guó)西部大開發(fā)戰(zhàn)略的制定以及具體落實(shí)過程中，高速公路在這些黃土地區(qū)的建設(shè)規(guī)模越來越大。但是由于受到黃土地區(qū)獨(dú)有的特征影響，導(dǎo)致這些公路在建設(shè)時(shí)，會(huì)遇到很多復(fù)雜的技術(shù)問題，特別是公路路基的設(shè)計(jì)指標(biāo)確定等各個(gè)方面。

1 黃土地區(qū)公路路基最大干密度和最佳含水率的試驗(yàn)

黃土地區(qū)在我國(guó)整個(gè)國(guó)土面積中的占比其實(shí)是非常大的，在針對(duì)黃土地區(qū)進(jìn)行公路路基的施工時(shí)，需要對(duì)黃土地區(qū)的特征進(jìn)行綜合考慮，這樣才能夠提出有針對(duì)性的施工措施，為公路路基的施工質(zhì)量提供有效保障。通過對(duì)“公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范”中的內(nèi)容進(jìn)行仔細(xì)分析之后可以看出，在針對(duì)路基土體的最大干密度進(jìn)行計(jì)算時(shí)，需要通過重型擊實(shí)的方法才能夠得出相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。在針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)路基進(jìn)行壓實(shí)處理的時(shí)候，一般都會(huì)直接利用振動(dòng)壓實(shí)的方法。通過大量的試驗(yàn)結(jié)果可以得出，如果是相同干密度的狀態(tài)下，振動(dòng)壓實(shí)和重型擊實(shí)試件相互之間的含水率具有明顯的差異性。除此之外，如果是在相同含水率的背景條件下，兩種試驗(yàn)方法在成型時(shí)，其試件所得到的干密度之間具有一定的差異性，兩者不可能保持一致。因此，在施工過程中，如果是處于現(xiàn)場(chǎng)振動(dòng)壓實(shí)的情況下，可以直接通過重型擊實(shí)的方式，從中得出最佳含水率。路基土與實(shí)際土相互之間具有一定的差異性，所以在壓實(shí)時(shí)，很難對(duì)其及時(shí)采取有針對(duì)性的措施對(duì)其進(jìn)行妥善處理。通過對(duì)貴州省某工程案例進(jìn)行分析可以看出，其中有一些公路的路基在壓實(shí)過程中，其整個(gè)壓實(shí)度其實(shí)存在嚴(yán)重的“超百”現(xiàn)象[1]。在這現(xiàn)象的影響下，公路在經(jīng)過運(yùn)營(yíng)之后，路基就會(huì)出現(xiàn)明顯的壓縮或者是變形等情況，這樣不僅會(huì)直接導(dǎo)致路基、路面塌陷等問題越來越嚴(yán)重，而且還會(huì)導(dǎo)致路基出現(xiàn)嚴(yán)重的變形。兩種試驗(yàn)方法在實(shí)施過程中，由于作用、機(jī)理相互之間具有明顯的差異性，所以得出的試驗(yàn)結(jié)果也會(huì)不同。特別是在針對(duì)黃土地區(qū)的路基進(jìn)行施工時(shí)，由于路基的壓實(shí)度不夠，所以勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致公路在運(yùn)行過程中受到嚴(yán)重的威脅，嚴(yán)重時(shí)，還會(huì)帶來嚴(yán)重的安全隱患問題。因此，必須要對(duì)路基最大干密度、最佳含水率的試驗(yàn)條件進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的調(diào)整和優(yōu)化，只有這樣才能夠保證最終的設(shè)計(jì)指標(biāo)符合CBR的實(shí)際要求。

2 黃土地區(qū)公路路基的施工

通過對(duì)西部交通建設(shè)科技項(xiàng)目等一系列科研成果進(jìn)行分析和深入研究之后，提出了黃土路基壓實(shí)的具體實(shí)施方法，同時(shí)還提出了振動(dòng)壓實(shí)的參考參數(shù)，與之相符和的工藝手段也被廣泛應(yīng)用。我國(guó)黃土地區(qū)大多數(shù)都屬于粉土，這些黃土的粒徑基本上都是細(xì)粒土。在針對(duì)這種類型的黃土地基或者是路基的施工而言，如果整個(gè)路基、地基的壓實(shí)度無法滿足實(shí)際要求，那么勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致黃土地區(qū)的公路路基施工受到嚴(yán)重影響。除此之外，即便是壓實(shí)度能夠達(dá)到一定要求，但是如果黃土地區(qū)的路基含水率越來越大，而且由于受到外力作用的影響，仍然會(huì)出現(xiàn)不同程度的濕陷。一旦出現(xiàn)濕陷問題，勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致公路在運(yùn)行過程中受到嚴(yán)重的安全隱患威脅[2]。國(guó)內(nèi)外在針對(duì)這一問題進(jìn)行處理的時(shí)候，已經(jīng)意識(shí)到這一問題的嚴(yán)重性，所以與實(shí)際情況進(jìn)行結(jié)合之后，適當(dāng)提出了很多意見和措施，這些措施的整體應(yīng)用效果普遍比較良好。比如，貴州省在針對(duì)自己的一些高等級(jí)公路進(jìn)行修理和建設(shè)的時(shí)候，在其中相對(duì)應(yīng)的增添了孔隙率的控制指標(biāo)。由于黃土基本上都屬于粉土，所以在針對(duì)黃土路基或者是黃土地基進(jìn)行壓實(shí)處理的時(shí)候，需要對(duì)施工之后的含水率變化情況進(jìn)行綜合考慮。特別是含水率的變化會(huì)對(duì)路基、地基本身的穩(wěn)定性造成什么樣程度的影響等，這些都是在施工時(shí)，需要著重思考的問題。在針對(duì)路基進(jìn)行填筑壓實(shí)，或者是在針對(duì)地基進(jìn)行壓實(shí)設(shè)計(jì)的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)在其中增加孔隙率控制指標(biāo)。這樣不僅有利于通過指標(biāo)的合理利用，實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)際情況的及時(shí)調(diào)整和合理控制，而且還能夠促使黃土地區(qū)的公路路基施工質(zhì)量得到有效提升。

3 黃土地區(qū)濕陷性黃土地基的處理措施

在針對(duì)黃土地區(qū)公路路基的濕陷問題進(jìn)行處理的時(shí)候，公路工程中比較常見的方法分為以下幾種。其中包括沖擊碾壓法、強(qiáng)夯法等，這些方法各自有不同的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，在選擇和具體利用時(shí)，要與實(shí)際情況進(jìn)行結(jié)合，同時(shí)還要對(duì)地基本身的濕陷等級(jí)進(jìn)行綜合考慮，這樣才能夠從中選擇最優(yōu)的方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)濕陷性黃土地基的妥善處理。

在針對(duì)黃土地基進(jìn)行處理時(shí)，將以上的這些方法應(yīng)用其中，或者是將其中兩種以上的方法進(jìn)行有效結(jié)合，這樣能夠最大限度保證最終的處理效果。比如針對(duì)一些淺層的黃土公路路基進(jìn)行處理時(shí)，可以將強(qiáng)夯法與沖擊碾壓法進(jìn)行有效結(jié)合，采取這兩種方法中間的重錘夯實(shí)法。雖然該方法在實(shí)際應(yīng)用過程中，其本身并沒有什么技術(shù)難度，但是需要注意的一點(diǎn)就是在針對(duì)黃土公路路基進(jìn)行處理時(shí)，需要遵循的控制依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)。①在針對(duì)處理結(jié)果給予相對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)時(shí)，由于現(xiàn)階段所提出的指標(biāo)大多數(shù)都是在地基承載力的基礎(chǔ)上提出。承載力一般情況下都被直接應(yīng)用在構(gòu)造物的基礎(chǔ)上，所以如果將其直接應(yīng)用到路堤上并不合理。由此可以看出，在針對(duì)路堤本身的穩(wěn)定性進(jìn)行驗(yàn)算和分析的時(shí)候，并不會(huì)將承載力大小考慮到其中[3]。其實(shí)，在針對(duì)黃土地區(qū)的公路路基進(jìn)行處理時(shí)，其根本目的是為了能夠促使其整個(gè)沉降現(xiàn)狀得到有效控制，促使路基的穩(wěn)定性得到有效提升。因此，在施工時(shí)，需要通過穩(wěn)定、沉降的安全系數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)處理效果的評(píng)價(jià)。②由于黃土的濕陷在發(fā)生時(shí)，其主要是受到水的作用和影響才會(huì)出現(xiàn)。所以，如果在針對(duì)具有一定厚度的濕陷性土層進(jìn)行處理的時(shí)候，要想促使該土層本身具有良好的抵御侵蝕能力，就需要及時(shí)采取有針對(duì)性的措施對(duì)其進(jìn)行有效控制。其實(shí)土體的整個(gè)含水率如果達(dá)不到最初的含水率標(biāo)準(zhǔn)，那么濕陷的情況也不會(huì)發(fā)生。由此可以看出，其實(shí)在針對(duì)濕陷情況進(jìn)行處理時(shí)，其整個(gè)處理的深度其實(shí)是可以得到有效控制的，并且在針對(duì)一些厚度比較明顯的濕陷性土層進(jìn)行處理時(shí)，其整個(gè)處理方法具有一定的可行性。

4 結(jié)束語

黃土地區(qū)的公路路基在日?？辈煸O(shè)計(jì)以及具體施工時(shí)，由于黃土地區(qū)本身的特殊性，所以為了保證公路路基在施工過程中的質(zhì)量、安全以及穩(wěn)定性，需要保證地基處理控制標(biāo)準(zhǔn)的有效落實(shí)。與此同時(shí)，還要對(duì)黃土土體的整個(gè)含水率進(jìn)行有效控制，只有保證含水率，才能夠盡可能避免出現(xiàn)公路路基沉降的現(xiàn)象。