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湿陷性黄土地区高填方路基的施工技术分析

2020-10-21王吉旸

名城绘 2020年2期

王吉旸

摘要:一般湿陷性黄土都是在一些气候干旱的条件下形成的,这是一种特殊性质的土,在其形成的初期,由于季节性少量的雨水,会将较为松散的粉粒黏聚起来,在经过水分的不断蒸发,从而形成以粗颗粒为主体骨架的多孔结构。湿陷性黄土会在上土层重力的作用下,或者在附加力的作用下,其下沉稳定之后,再受到水的浸湿,就会直接让整个土体的结构受到破坏,从而出现下沉的情况,直接影响路基的整体质量。不仅如此,在公路高填方路基施工完成之后,也会随着使用时间的不断增长,还有自然环境的不断变化,从而致使路基下陷、横纵向开裂等情况。

关键词:湿陷性黄土地区;高填方路基;施工技术分析

湿陷性黄土地区由于多年洪水冲刷及地表水的渗漏,形成黄土冲沟和塌陷,导致“V”形冲沟发育较多,沟面黄土柱状垂直节理发育,坡面陡峻,地形起伏多变,对于铁路工程,需要在自然地面和轨道面进行填方,部分地区填方高度还会较高。由于湿陷性黄土遇水膨胀,干燥后又收缩的特性,多次反复坡面一定深度范围内会形成裂缝和剥落,在地表径流容易汇集的地方,易形成暗洞、暗穴等陷穴,这些特性会造成路基填挖结合部薄弱,路基下沉量加大,由此引发地质次生灾害。

1湿陷性黄土高填方路基易发沉陷的部位

通常湿陷性黄土高填方路基容易发生沉陷的部位,就是路基填挖的结合部,尤其是半填半挖的路基部分,最容易出现不均匀沉降,从而导致路面开裂的情况。当然之所以会出现这样的情况,主要是由于不良地基、填土材料、压实工艺等多方面的原因造成的。另外最容易发生沉陷部分的就是在冲沟填方,因为通常冲沟填方部分由于填方较高,而其纵向长度又相对较短,并且其通常都是在暗涵顶来进行填筑的,所以在实际施工过程中,通常需要进行着重性的关注。施工人员要注重严格按照相关的施工设计要求,保证压实度、填料等各项指标的科学性,避免后期自然沉降等问题的发生,在实际施工过程中最好可以采用整幅施工,这样就可以有效避免路基裂缝等问题得到产生。在其排水功能施工过程中,还要注重不论是对于临时排水问题的设计,还是整个路基的最终排水系统设置,都需要保证其通畅、完善。

2湿陷性黄土地区高填方路基的施工技术

2.1成桩加固法

通常成桩加固法有粉喷桩法、灰土挤密桩法等,对于处理10m以内的路基下沉病害问题,尤其是在台背填土段,采用灰土挤密桩加固技术,是一种较为有效的施工方法。灰土挤密桩就是直接利用打桩机将钢套管打入地基土层,再将其拔出,在土中形成一个桩孔,之后在桩孔中进行分层填入石灰土,并将其夯实成为一个灰土桩。这种施工方法和夯实、碾压等竖向加密方法有着很大的不同,灰土挤密桩是对土体直接进行一个横向的加密施工。在实际施工过程中,当套管在被打入地层之后,管周地基土会受到一个较大挤压作用,从而使管周地基受到一个较大的挤压作用,并让周围土地物理性质得到一个有效的改善。当成桩后石灰土和桩间土会发生一系列的物理化学反应,从而有效提升整个土壤的密实度,湿陷性会全部或者部分消除。甘肃省平凉(华亭)至天水高速公路第四合同段,对多处湿陷性黄土段的路基、桥台台背基底进行灰土挤密桩处理,收到良好的效果。

2.2基础工作

1)清除路基范围地表的树木、树根及杂草,挖除树木全部根系,对原有的耕植土和腐殖土进行清表处理,处理深度不小于40cm。2)对承载力差的湿陷性黄土地基进行换填、挖台阶技术措施处理,保证该地段的地基承载力和整体稳定性。3)在湿陷性黄土高填方处做好路基沉降连续跟踪观测工作是非常重要,也是十分必要的。4)参照相关规范、工艺,路基填筑的有效宽度要做到严格控制,逐层填压,注意路堤两侧的边坡部填筑。

2.3对湿陷性黄土高填方进行冲击碾压

1)冲击碾压时,速度控制在10km/h~12km/h,冲碾顺序“先两边、后中间”,若路基表面扬尘较大,用洒水车适量洒水后继续冲碾。2)冲击碾压在路基形成连续冲碾段后进行,此工序可以提高冲碾效率,使路基整体的均匀性有了保障。3)控制路表的含水量,范围不大于50cm内,防止含水量过大,造成弹簧、翻浆等不良现象。4)冲击碾压完毕后,检测路基压实度达标为止。5)冲击碾压时,在距离结构物5m、暗涵顶面距路基面层厚度小于2m、明涵顶面,不能进行冲击碾压作业。

2.3高填方路基施工质量控制

按照高填方工艺参数要求,将原地面清表后将地面土翻松40cm疏干,地基含水量接近最佳含水量时采用20T压路机静压1遍,震动碾压4遍,并用羊足碾压2遍,碾压宽度为路基宽填0.5m范围内。在高填方段,采用每两层(600mm)铺设3m宽土工格栅,距路基边坡线应保持0.1m的距离,在原有路基侧,采用台阶式接茬,台阶宽度不小于1m,并加设土工格栅,经检测玻纤土工格栅经向、纬向的断裂强度分别为31.7kN/m、32kN/m,伸长率控制在4%以下。均满足GB/T21825-2008《玻璃纤维土工格栅》标准要求,以保证路基整体强度和稳定性。回填土时严格控制含水率,一般控制在13%~15%,碾压各区段交接处重叠压实,纵向搭接长度不小于2m,纵向行与行之间轮迹重叠压实不小于0.4m,横向同层接头处重叠压实不小于1m,上下层接头处错开不小于3m。每压实层面留4%横坡,防止积水。填筑按照“三阶段、四区段、八流程”作业程序施工。即:三阶段:施工准备阶段、施工阶段、整修验收阶段。四区段:填土区、平整区、碾压区、检测区。八流程:基底处理→分层填筑→填料精平→洒水晾晒→碾压夯实→检验签证→整修养生→沉降评估。

3结语

湿陷性黄土地区因为常年的洪水冲刷和雨水渗透,如果在施工过程中不注重施工技术和管理措施,非常容易导致道路不均匀沉降。所以在该地区道路施工时,对于高填方路基施工技术进行研究也就成为了相关施工企业的主要工作之一。本文对这一问题进行分析,首先对高填方路基施工技术进行了简单的介绍,使人们能够对这一技术产生足够的重视,然后对高填方路基施工管理中出现的问题进行了简单的叙述,并提出了一些解决措施,使人们能够对施工措施有更加深刻地了解。通过本次写作使我对湿陷性黄土地区高填方路基的施工技术有了更加深刻的了解,为我以后这方面的工作提供非常大的帮助。

参考文献:

[1]张建忠,魏轶群.湿陷性黄土地区高填方路基的施工技术及质量控制[J].甘肃科技,2013,29(22):135-136.

[2]李关锋.湿陷性黄土地区高填方路基常见病害及预防处理措施[J].城市地理,2016(6).

[3]麻玉海.湿陷性黄土高填方路基施工要点[J].黑龙江交通科技,2005,28(2):9-10.

(作者單位:湖北省路桥集团有限公司)