浅谈湿陷性黄土高填方路基质量控制与殊路基处理施工方案

摘  要：在进行湿陷性黄土高填方路基和殊路基的施工操作时，容易因为受所处区域的土层和地质因素影响，发生沉陷现象，进而影响施工进度和整体质量。基于此，需采取有效的质量管控措施，改善区域土层和地质缺陷，保证施工的有序进行。本文结合具体施工案例，对湿陷性黄土区域的高填方和殊路基工程质量管控处理加以分析，以期为类似工程提供借鉴。

关键词：高填方路基;殊路基;质量控制;施工方案;湿陷性黄土

中图分类号：U41    文献标识码：A    文章编号：2095-6903（2020）03-0000-00

一般来说，为保证湿陷性黄土区域的施工质量，减少沉陷病害的发生几率，从易出现沉陷病害的部位着手，有针对性的构建防治措施，实现区域高填方路基和殊路基的耐久性与使用周期的提升[1]。

1施工案例

1.1工程概况

本工程为临猗黄河大桥及引线工程，线路从已建闻喜至临猗高速AK76+660开始，经运城市万荣县、临猗县，末尾桩号AK92+493，施工长度15.937公里，全线采用四车道高速公路标准，路基宽26米。

1.2 高填方路基工程概况

表1所示为高填深挖路基段落詳情。

1.3 区域特点

气象水文条件：该区域属暖温带半干旱大陆季风气侯，冬季干燥、雨雪少;春季干旱多风;夏季雨量集中，但有不同程度伏旱;秋季多连阴雨天气。

地形地貌方面：该区域位于临汾～运城盆地北部，地势平坦，地形整体前高后低，可分高黄土台塬区和黄河阶地区两个地貌单元。

不良地质现象：特殊性岩土主要包括湿陷性黄土，不良地质类型主要为陷穴落水洞、人工窑洞、液化土等，高填方区域内主要为湿陷性黄土路基。

2 高填方和殊路基沉陷病害形成机理

湿陷性黄土区域中，在上层土层的应力和重力影响下，土层会出现下沉，在下沉趋于稳定状态时，一旦遇水，土体结构就会受到损坏，进而出现显著变形和沉陷现象，影响路基质量和工程整体安全[2]。

在完成高填方和殊路基施工后的一段周期内，随着时间的流逝，在汽车荷载反复作用下，路基很可能发生不同程度的下沉、开裂、滑动和边坡滑坍等现象。从出现沉陷现象的多发区域来看，以半填半挖和填挖结合的路基部位较为常见，从导致沉陷现象的原因来看，主要以填土材料不合理、结合部处理不科学、压实工艺不正确为主，总结来说又可归结于两个方面，即：路基稳定性不足引发的滑动现象;填挖结合部引发的路面裂缝和断板现象[3]。

在进行湿陷性黄土区域路基施工时，要注意三方面问题。一是要严格把控每层填筑的厚度、压实度，确保填料符合施工要求，避免路基沉降现象的发生。二是最好整幅进行填筑施工，防止路基出现纵向裂缝。三是完善排水系统，保证排水系统的畅通性，防止水流冲刷填方路基边坡。

3 具体质量控制施工方案

3.1 冲击碾压

所谓冲击碾压，就是指冲击式压实机上的压实轮在运行时会产生高位势能（如图1所示），在使用牵引机进行拖动时，压实轮上的高位势能会转化为动能，进而达到对地面冲击效果。土体深层在接收到较为强烈的冲击能量时，在压实机滚压和揉压的综合作用下，土石颗粒会随之位移和变形，在密实度增加的同时，影响深度也在逐渐提升，最终实现将土体深层压实的目标。冲击碾压有着影响深、速度快和质量高等特点，在具体施工中备受瞩目[4]。

利用冲击碾压技术，能够显著减少路基出现沉降现象的几率，有效改善路面病害，提高路基均匀性和强度，延长路基的使用寿命。同时，在对冲击压实质量进行检测时，可采用动力触探、现场荷载和室内土工试验等方法，一般要求检测深度为2米、每100米设一个检测点、压实标准要求湿陷系数在0.015以下。

3.2 强夯法

作为一种有效的湿陷性黄土地基处理办法，强夯法也叫动力固结法，通常使用几十吨的重锤从高处落下，锤击地面，在反复操作多次后，实现对地面的固结。在强大的夯击力度下，会对地基产生较强的冲击波和动应力，并随着多次的夯击，将冲击波和动应力向地基纵深处传播，以达到提高地基强度、降低地基压缩性的目标。

在应用强夯法时，要了解地基土的最优含水量，并利用探井，分别选取强夯开始前和结束后不同阶段的地基土，以室内土工试验的方法检测强夯开始前和结束后地基土的各项指标系数。

在进行规模较大、面积较广的强夯施工时，首先要进行试夯，选择代表性路段，确定参数和工艺。在进行强夯操作时，要科学控制夯击点的夯沉量，保证前两次的夯沉量在10厘米以内，要将第二次的夯沉量控制在5厘米以内。同时，要确保夯坑周边区域地面无显著隆起现象，避免出现起锤困难问题。最后，凭借试夯结果，确定最终夯沉量，一般来说，要将其控制在15厘米以内。在完成强夯操作的两周后，要对地基质量进行检验[5]。如图2所示为点夯作业程序示意图。

3.3 土工格室

为保证填挖交界的稳定性，在纵向填挖超出5米或为陡坎的情况下，可在填挖交界填至路床底面后，同样将挖方段超挖区也挖至此区域，然后使用冲击压路机，进行补压操作，在反复操作2～3遍后，铺设土工格室，分层填筑路床，并在路床顶面进行第二层土工格室的铺设。可在土工格室内填充粒径在20毫米以内的砂砾，并进行锚固操作，合理控制锚钉间距。

3.4 排水设计

为将水流对湿陷性黄土地区地基稳定性的影响控制在最小范围内，要尽量避免在雨季施工。以本工程为例，因挖方，边坡坡顶外的水流会向路基汇聚，因此基于现场实际地形，本工程在嵌顶设置了截水沟，在自然山坡的凹槽处设置了踏步急流槽，在水流向路基汇聚时，会随着地势走向通过急流槽接入涵洞排出。有关单位在进行截水沟的设计时，要严格落实尺寸设计，并基于地质实际情况，落实防渗工作，确保边坡稳定性不受影响[6]。

4 结语

湿陷性黄土地区由于其地质、地貌和地形的限制，对工程质量要求较高，因此，相关部门要基于湿陷性黄土区域较为常见的病害特点，采取有针对性的质量控制和处理措施，提升高填方路基和殊路基的质量，并为后续湿陷性区域的相关施工提供理论参照。

参考文献

[1] 高越，陈慧娥，许晓慧，等.某湿陷性黄土路基物理力学性质与处理方法分析[J].工程地质学报，2015（23）：127-131.

[2] 罗彬，赵书涛.湿陷性黄土路基施工技术研究[C].中国铁道学会铁道工程分会工程地质与路基专业委员会第25届年会暨学术交流会论文集，2016.

[3] 熊建安，罗青.低填方浅层湿陷性黄土路基沉降研究[C].全国绿色公路发展论坛，2015.

[4] 王钢，田晓，刘志勇，等.巴基斯坦湿陷性黄土路基浸水试验研究[J].土木工程，2019，8（3）：659-665.

[5] 柴金飞，马伟斌，马超锋，等.瓦日铁路湿陷性黄土路基隐伏病害检测及整治技术[J].铁道建筑，2018，58（1）：55-58.

[6] 王斌.兰州铁路局管辖内湿陷性黄土路基病害模式及防治措施研究[D].成都：西南交通大学，2016.

收稿日期：2020-02-19

作者简介：原飞飞（1986—），男，山西晋城人，本科，工程师，研究方向：道路桥梁施工生产管理。