黃土地區(qū)路基工程施工質(zhì)量控制

吳永峰

【摘 要】黃土在甘肅省范圍內(nèi)分布較廣，普遍具有濕陷性， 濕陷性黃土在上覆土層自重應(yīng)力作用下，或者在自重應(yīng)力和附加應(yīng)力共同作用下，因浸水后土的結(jié)構(gòu)破壞而發(fā)生顯著附加變形，易發(fā)生不均勻沉降。在黃土地區(qū)修建公路面臨的一大問題就是由于黃土濕陷造成的不均勻沉降導(dǎo)致路基沉降、路面開裂，從而嚴(yán)重影響行車的安全性和公路的正常使用。

因此，在項(xiàng)目建設(shè)中需要從設(shè)計到施工全過程把控，結(jié)合合理的設(shè)計指標(biāo)，采取有效的壓實(shí)工藝達(dá)到要求的壓實(shí)效果，必要時采取特殊處理措施，消除黃土濕陷性，保證黃土路基路面的正常使用。

【關(guān)鍵詞】黃土;路基;質(zhì)量控制

中圖分類號： U416.1文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）16-0216-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.16.095

【Abstract】Loess is widely distributed in Gansu province，and is generally humidified.Loess has significant additional deformation due to the structural failure of soil after water immersion under the action of self-loading stress in the overlying layer，or under the joint action of self-loading stress and additional stress.It is prone to uneven settlement.A major problem in the construction of roads in the LOESS area is the settlement of roadbed and road surface cracking due to the uneven settlement caused by the LOESS subsidence，which seriously affects the safety of driving and the normal use of highways.Therefore，it is necessary to control the whole process from design to construction in the construction of the project，combine with reasonable design indicators，adopt effective compaction techniques to achieve the required compaction effect，and take special treatment measures when necessary to eliminate LOESS subsidence.Ensure the normal use of loess roadbed pavement.

【Key words】Loess;Subgrade;Quality control

1 路基施工主要工藝及質(zhì)量控制措施

1.1 填方路基施工工藝及質(zhì)量控制措施

1）填料選擇：為消除黃土濕陷性對路基造成的不良影響及地下水對路基造成的危害，填料選擇、含水量和松鋪厚度就成為控制路基施工質(zhì)量的關(guān)鍵。公路路基填筑中填料部分為路基挖方段利用方，部分需要從取土場借土填方，在進(jìn)行路基填筑前，需要通過現(xiàn)場取樣進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn)，確定最佳含水量和最大干密度。實(shí)際施工中，要對不符合要求的填料予以更換，通過現(xiàn)場碾壓試驗(yàn)，采用合理的壓路設(shè)備碾壓施工時，應(yīng)控制松鋪厚度，并確定松鋪系數(shù)。

2）填筑機(jī)械搭配：黃土地區(qū)路基施工一般采用裝載機(jī)、挖掘機(jī)裝車，自卸汽車運(yùn)輸，推土機(jī)粗平，平地機(jī)精平，凸輪振動壓路機(jī)水平分層碾壓。

3）填料準(zhǔn)備：填料進(jìn)行土工試驗(yàn)，對含水量不足的填料采用加水的方式在取土場進(jìn)行悶料作業(yè)，同時采用挖掘機(jī)進(jìn)行翻土，以保證填料含水量均勻，悶料時，含水量宜超過最佳含水量的2%左右。12h后，將悶置好的填料進(jìn)行路基填筑，以確保路基的填筑質(zhì)量。

4）路基填筑及攤鋪整平：填土采用方格法，由中間向兩邊填筑。填筑時要保證一定的橫坡，每層填料鋪設(shè)的寬度，每側(cè)宜超出路堤設(shè)計寬度 30-50cm，以保證路基邊坡修整后的路緣有足夠的壓實(shí)度。填筑逐段分層進(jìn)行，先填低洼地段，后填一般地段，填筑厚度根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)確定。然后用推土機(jī)進(jìn)行攤鋪、再用平地機(jī)整平到厚度一致，順序?yàn)橄葍蛇吅笾虚g，并由中間向兩側(cè)做2%的橫坡，以利于路基排水。

5）灑水：對填料取樣進(jìn)行含水量試驗(yàn)并根據(jù)試驗(yàn)段測定的最佳含水量參數(shù)確定是否對填料進(jìn)行補(bǔ)水。對含水不足的填料在路基上攤平后用灑水車補(bǔ)水。填料的含水量控制在最佳含水量±2%時進(jìn)行碾壓，以確保路基壓實(shí)度。

6）碾壓：采用凸輪振動壓路機(jī)施工，根據(jù)試驗(yàn)段確定的壓實(shí)參數(shù)，進(jìn)行壓實(shí)。碾壓時，遵循先輕后重，先慢后快的原則全幅進(jìn)行碾壓，即第一遍不振動靜壓，然后由弱振至強(qiáng)振，碾壓速度2～4km/h，碾壓8～10遍;每層壓實(shí)度經(jīng)檢驗(yàn)全部合格后，進(jìn)行上層路基填筑。壓實(shí)后的路基應(yīng)平整、密實(shí)、結(jié)成板體，無松散、龜裂現(xiàn)象。

7）針對不同填筑高度及段落對填方路基質(zhì)量的控制重點(diǎn)：

①一般填方路基（填方高度1.5m

②低填淺挖路基（填方高度H≤1.5m）施工時，清表后超挖50cm后進(jìn)行回填處理，其中超挖回填部分壓實(shí)度不小于94%，底部壓實(shí)度不小于93%，對于部分路段基底含水量在20%以上、塑性指數(shù)大于20的段落，一般采取對下路床換填5%石灰土進(jìn)行處理。

③半填半挖路基，在填挖交界處根據(jù)實(shí)際原地面坡度情況將原地面開挖成2m寬的臺階，臺階面留有2%～4%的向內(nèi)傾斜坡度，填方段填至上路堤頂面后，將挖方區(qū)路床80cm范圍超挖至下路床底面，對結(jié)合部采用重型振動壓路機(jī)（如采用靜壓50噸，振動壓80噸）碾壓處理后，鋪設(shè)第一層土工格柵，再分層鋪筑下路床，鋪設(shè)第二層土工格柵，上路床鋪筑后對路基填挖結(jié)合部再次反復(fù)碾壓。

④填方高度大于20m，尤其是位于深度在30m～60m“V”字形沖溝內(nèi)的高填路基是黃土地區(qū)路基施工控制重點(diǎn)。根據(jù)黃土的施工特性，壓實(shí)必須使用重型凸輪壓路機(jī)，對填方高度超過5米的段落全部設(shè)置沉降觀測點(diǎn)進(jìn)行定期的沉降觀測。在施工過程中當(dāng)?shù)孛鏅M縱坡坡度大于1：5時，開挖不小于寬2.0m的臺階并向內(nèi)傾斜2%～4%，同時沿基底縱向開挖寬8米，深度不小于2米的縱向填土結(jié)合槽。當(dāng)溝岸坡度陡于1：0.75時，先將溝壁頂部土路肩設(shè)計高程以下不小于6m的范圍按1：0.75刷坡，然后再開挖2m寬臺階，在開挖過程中發(fā)現(xiàn)陷穴后，如果其距離溝谷邊緣不足10m范圍內(nèi)時，直接將其挖除，如果陷穴進(jìn)口距離溝谷邊緣距離較遠(yuǎn)，按施工圖設(shè)計灌注含5%石灰的稠泥漿。在基底處理中，為減少工后沉降，對高填路基溝底采用重型振動壓路機(jī)進(jìn)行壓實(shí)，壓實(shí)度不小于95%。

1.2 特殊路基施工工藝及質(zhì)量控制措施

1）濕陷性黃土：不同的濕陷等級對基底采用5%石灰土換填處理，濕陷等級為Ⅱ級的對路基坡腳8m寬范圍內(nèi)換填厚度0.6m，濕陷等級為Ⅲ級的對路基坡腳8m寬范圍內(nèi)換填厚度0.8m，濕陷等級為Ⅳ級的路基坡腳8m寬范圍內(nèi)換填厚度1m。

2）黃土陷穴及裂縫處理：黃土地區(qū)路基施工，應(yīng)做好充分的黃土陷穴及裂縫調(diào)查，對調(diào)查發(fā)現(xiàn)的路堤邊坡以外水流上游50m，下游20m范圍以內(nèi)的陷穴根據(jù)埋置深度進(jìn)行開挖或灌漿處理，陷穴洞口頂面采用30cm厚8%灰土進(jìn)行封面，并保留一定的預(yù)拱度，對于流向陷穴的地面水，采取攔、截、引、排措施。對于路塹頂調(diào)查發(fā)現(xiàn)的裂縫和積水洼地，采用8%灰土填平夯實(shí)，防止雨水下滲。

3）路床處理：為保證路床的穩(wěn)定性和路面的安全使用，填方路段上路床30cm范圍內(nèi)采用5%石灰土填筑。挖方路段30cm范圍內(nèi)的上路床換填5%石灰土，下路床50cm范圍翻挖回填壓實(shí)處理。在施工過程中，為保證拌合均勻采用路拌機(jī)進(jìn)行拌合，分兩層填筑，布灰4cm，拌合4-5遍，先用凸輪振動壓路機(jī)強(qiáng)振兩遍，然后用光輪壓路機(jī)反復(fù)碾壓，一般不小于8遍，直至壓實(shí)度符合要求。

4）橋梁、涵洞臺后路基控制

（1）回填范圍

為保證施工質(zhì)量和統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，黃土地區(qū)橋梁、涵洞臺后路基應(yīng)結(jié)合設(shè)計圖紙及有關(guān)規(guī)范等，對臺背回填范圍明確

（2）填筑材料：

臺背及錐坡宜采用砂礫或石灰土回填，臺帽及背墻高度范圍內(nèi)按照60cm層距設(shè)置土工格柵。不論是砂礫還是石灰土填筑，其填料強(qiáng)度（CBR）值不小于8.0%。

（3）回填過程控制：

①基坑回填：基坑回填不密實(shí)可引起臺背填土下沉。在臺背填土施工前，檢查基坑回填的密實(shí)度是否符合規(guī)范要求。如基坑排水困難，基坑回填采用透水性材料。

②涵洞兩側(cè)對稱的進(jìn)行，填筑必須水平分層。在臺背處按每層15cm做好標(biāo)記，以控制每層厚度。檢查原路基端頭處按臺背回填范圍開挖的臺階質(zhì)量，及其各層壓實(shí)度是否符合要求。肋板式橋臺要求必須在路基填土完成后，再進(jìn)行臺帽施工，避免臺帽下方大型機(jī)械無法進(jìn)入碾壓。

③用于填筑的材料在最佳含水量±2%狀態(tài)下分層壓實(shí)。每層松鋪厚度不超過20cm。如采用砂礫或石灰土填筑，必須檢驗(yàn)合格后填筑。

④臺背回填施工時，為防止雨水浸泡而影響已完工程的密實(shí)度，臺背填土施工中要求在填筑層設(shè)置橫坡并認(rèn)真整平，以利排水。因雨、雪停止施工時，在復(fù)工前檢查已完回填工程的壓實(shí)度。

⑤臺背回填的壓實(shí)度控制。臺背回填工作面較小，操作難度大，施工過程中將其作為重點(diǎn)控制部位。一是嚴(yán)格控制松鋪厚度;二是采用振動壓路機(jī)壓實(shí)，邊角配以小型振動進(jìn)行夯實(shí);三是加大檢測頻率，檢測人員必須對臺背每側(cè)每層進(jìn)行抽檢一次壓實(shí)度，抽檢點(diǎn)沿結(jié)構(gòu)物與路基銜接部等壓路機(jī)不易壓實(shí)的部位布設(shè)。如果臺背回填土與路基接頭處界面位置不清，在臺背回填施工前檢測路基端部開挖臺階處的壓實(shí)度，如達(dá)不到規(guī)范要求，繼續(xù)開挖直至壓實(shí)度符合要求為止，確保臺背回填的質(zhì)量。

⑥根據(jù)實(shí)際情況對部分臺背采取超載預(yù)壓方式，加快臺背回填處的沉降，防止通車后橋頭跳車。

2 黃土路基質(zhì)量控制有關(guān)建議

1）應(yīng)對隧道前后分離式路基、互通區(qū)匝道交叉口等處形成的三角區(qū)內(nèi)的排水工程進(jìn)行設(shè)計，建議在三角區(qū)兩側(cè)設(shè)置隔水墻，避免積水下滲影響路基的穩(wěn)定性。

2）黃土地區(qū)橋梁基礎(chǔ)建議采用樁基礎(chǔ)，同一橋梁基礎(chǔ)型式應(yīng)一致。位于溝壁處的樁基，應(yīng)對溝壁進(jìn)行防護(hù)，防止樁基在長期雨水沖刷后外露。

3）對位于濕陷性黃土地區(qū)的路基進(jìn)行填筑前，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況對原地表采用沖擊碾壓、強(qiáng)夯、灰土樁、換填灰土等特殊措施進(jìn)行處治，

4）建議黃土地區(qū)深“V”字形溝盡量采取橋梁形式通過，避免通車后路基沉降且難以徹底處治。

5）黃土地區(qū)路基邊坡植物措施在根系未完全形成有效防護(hù)時，日常養(yǎng)護(hù)工作顯得尤為重要，應(yīng)加強(qiáng)雨后巡查，對一些小型陷穴及沖溝及時處理，避免以后造成更大的損失。建議黃土地區(qū)路面采用攔水帶集中排水，盡量避免散排，減少對路基邊坡的沖刷。