李紅康

(新疆交通建設管理局項目執(zhí)行一處，新疆　烏魯木齊　830000)

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濕陷性黃土換填施工技術研究

李紅康

(新疆交通建設管理局項目執(zhí)行一處，新疆烏魯木齊830000)

在濕陷性黃土路基的施工過程中，需要采取特殊措施進行加固處理，才能增加公路強度。文章結合某公路工程實例，針對該工程中的濕陷性黃土提出換填處理方法，介紹了濕陷性黃土換填施工方案，并系統(tǒng)探討了濕陷性黃土的路基處理工藝。

公路施工；濕陷性黃土；路基換填

0　引言

濕陷性黃土屬于一種特殊土，因為濕陷性黃土的土質相對比較均勻、結構相對松軟，而且土體中間有空隙。這種土體在沒有受到雨水侵蝕時，強度相對高一些，但是在一定壓力下，特別是受到雨水侵蝕后，強度會迅速降低，結構會發(fā)生較為明顯的變化，在濕陷性黃土下的路基常會發(fā)生變形、開裂等現(xiàn)象[1]。因此在濕陷性黃土路基的施工過程中，要采取特殊的措施進行加固，以增加公路的強度，保證安全。本文結合具體工程項目，對濕陷性黃土換填施工技術進行探討，為類似工程處理提供借鑒。

1　項目概況

G218線病害段(K192～K220、K249～K277)改建項目，是對現(xiàn)有國道218線

進行病害改建，原路基路面存在的病害有：(1)道路兩側為農田，路基較低，路面翻漿破壞嚴重，常發(fā)生因兩側路肩壓實度不足停留車輛側翻現(xiàn)象，給道路通行帶來安全隱患；(2)部分路段翻漿、路面破損、沉陷、車轍嚴重。尤其是K192+000～K193+700、K200+200～K202+000段路面破損嚴重，水泥穩(wěn)定砂礫粘結性差，彎沉值較高，綜合強度低，路基以下地基土不穩(wěn)定，地基承載力較低，主要表現(xiàn)為翻漿、沉陷、修補、橫縱向裂縫、塊狀裂縫、龜裂等。

2　病害原因分析

由于K192+000～K193+700、K200+200～K202+000段原路基是由兩側粉土就地挖土填筑，根據15處探坑濕陷性試驗，路基低液限粉土土層平天突然含水量為15.3%～17.6%、天然密度1.71～2.01 g/cm3、空隙比為0.57～0.86、孔隙率為0.36～0.46、路基低液限粉土部分壓實度為75.9%～90.1%，壓實系數(shù)a1-2=0.56～0.70 MPa-1(高壓縮性土)、濕陷性系數(shù)§s200=0.035～0.079(濕陷性中等和濕陷性強烈)，地基承載力基本容許值f=100～160 kPa，具有從中等～強烈的濕陷性，因此導致大部分路基沉陷。每年春融季節(jié)，這些溶段均會出現(xiàn)不同程度的發(fā)生翻漿、土體失穩(wěn)。由此可見，路基填料不當，壓實度不足，路基本身發(fā)生壓縮沉降。同時，在荷載和水溫作用下，易引起路基沉陷，進而引發(fā)路面裂縫、車轍、沉陷等病害。

3　濕陷性黃土病害處置方案

該段采用換填1.5 m天然砂礫處理，有條件路段在挖除部分路基后的舊路基頂面鋪設兩布一膜防滲土工布，隔斷雨雪水，設置反壓護坡道，具體采取以下兩種方案：

(1)原路基高度<1.5 m

挖出原有路基后，再從原地面向下挖除濕陷性黃土，滿足新建路基換填天然砂礫1.5 m的高度，當原路基高度>0.8 m時，在路基左側設置反壓護坡道。

(2)原路基高度≥1.5 m

挖出原有路基1.5 m，換填天然砂礫，在原路基頂鋪設兩布一膜防滲土工布，為了保證路基的整體性，在原路基坡面挖臺階，臺階寬度≥1.0 m，在新老路基搭接處鋪設土工格柵，在路基左側設置反壓護坡道。

4　施工技術

4.1試驗段

本合同段濕陷性土段落較多，路基清表后先對濕陷性段落的基地進行碾壓。路堤按試驗→填筑→檢測順次進行分層施工。路堤施工前，先選一段長度≥200 m的試驗段，對壓實度、機械組合進行確認，確定施工控制參數(shù)，以指導和規(guī)范后續(xù)大范圍路基填筑施工[2]。

4.2防排水措施

雨季施工做好施工場地的排水，保持排水溝渠的暢通。在低洼地段進行路基施工時，應錯開雨季，能提前在雨季到來之前進行施工最好。如果遇到雨季，首先應做好排水工作，然后進行填筑堤壩，并本著同時進行的原則對挖、運、鋪、壓、整等各個環(huán)節(jié)進行操作，在保證質量的同時保證速度，不能因為雨季而影響工程質量。

每層填土表面應筑成2%～4%的施工橫坡，方便排水，在雨前和收工前，需要把鋪填的松土碾壓密實，防止路面積水或浸泡路基。中途長期停工時，對表層及邊坡加以整理，使之不積水，復工時，在路堤表層含水量接近正常時再繼續(xù)填筑。在路基施工時，為了有效防止雨水對路基的沖刷，在雨季來臨前應該隨時做好疏排水工作。

4.3基底處理

(1)清表范圍為路基坡腳所占面積，推土機與自卸汽車配合挖除1.5 m的表層土。清除表層土后的地面，采取振動碾壓的方式進行基底處理。

(2)地面縱、橫坡為陡于1∶5時，沿原地面挖臺階，臺階寬度≥21 m。臺階底有2%～4%向內傾斜的坡度。高填路堤和陡坡路堤嚴格按照設計及規(guī)范處理好，必要時進行穩(wěn)定性檢算，以確保路堤穩(wěn)定。

(3)在舊路基鋪設土工布時，采用長絲機織兩布一膜防滲復合土工布，單位重量≥300 g/m2；總厚度≥2.4 mm；極限伸長率≥30%；撕破強度≥0.42 kN；刺破強度≥0.5 kN；CBR強度≥3.0 kN。

(4)在新老路基搭接處鋪土工格柵，寬3.0 m，新老路基各占1.5 m，采用聚丙乙烯土工格柵，在5%伸長率的受力方向時的拉伸力≥55 kN·m，在受力方向聯(lián)結處的強度≥25 kN·m，疊合長度≥30 cm，并按設計要求錨固牢固。

4.4路基填筑

本段使用的路基填料為透水性良好的天然砂礫料，按照橫斷面全寬分成水平層次(分層厚度由試驗段試驗確定)，由最低處分層填筑，卸料后裝載機配合平地機攤平，現(xiàn)場灑水悶料(根據試驗室確定的填料天然含水量和填料方量，確定灑水量)。對灑水量也是有嚴格要求的，不能過多或者過少，過多和過少都會影響工程的質量。水量過多要進行及時翻曬、水量過少要及時補水，必須保持水量適中，才能達到碾壓的最佳要求[3]。具體施工工藝如圖1所示。

圖1　換填礫石土施工工藝圖

(1)路基填筑前，先選擇有代表性的段落(長度200 m)進行試驗段路基填筑施工，這里需要說明幾個問題：①對于壓實的機械需要特別選定；②壓實的遍數(shù)需要進一步精確；③壓實的有效層數(shù)也要精確。報請監(jiān)理工程師批準后，據此來規(guī)范以后的路基填筑施工，為全段路基施工提供施工及技術依據。路基土方填筑之前，先對路基基底進行處理，清除地表雜物及原有路面構筑物，同時做好整個施工地段的防排水設施。

(2)本合同段路基工程，采用挖掘機械裝料，自卸汽車運輸，人工配合推土機及平地機攤鋪整平，自噴式灑水車灑水，20 t振動壓路機碾壓密實，涵洞缺口，零星段落路基壓實在大型壓路機達不到的位置，采用手扶壓路機碾壓。

(3)根據設計的路基高度，基底處理后的實測高程及相應地段的設計沉降值進行施工放樣，確定出路基的填筑邊線，并用一定材料比如石灰線進行標注，根據試驗段確定的松鋪系數(shù)、料車方量等計算出方格內布料的多少，以便填筑時指揮卸料到位，中間過程的填筑每2～3層進行一次施工放樣，這樣能保證施工路基的高度和寬度。

(4)分段施工時，如段與段的交接處不在同一時間填筑時，要求先填段按坡度留臺階，如兩段同時施工時，要求分層相互交疊銜接，其搭接長度≥2 m。結構物回填采用人工配合機械回填，分層對稱填筑，小型機具輔助夯實。路堤填筑材料指標試驗、重型擊實試驗，由工地試驗室專人負責，嚴格按照施工規(guī)范和試驗規(guī)程執(zhí)行。

(5)填筑時分層控制填土標高，分層平行攤鋪，并保證對路堤的壓實密度。每層松鋪厚度≤30 cm，每種填料層總厚度≥50 cm，并適當開口作好相應的臨時排水措施。填筑完成經監(jiān)理工程師驗收合格后方可進行上一層填筑作業(yè)。

(6)路基填筑以重型壓路機為主，輔以少量中輕型壓路機，涵洞臺背配備≥1 t的小型振動壓路機和沖擊夯。在進行碾壓前，對填料后的地面含水量是有具體要求的，含水量必須要達到最佳狀態(tài)才能

進行碾壓，因為這樣壓完后路面的效果是最好的。在碾壓的過程中，對大、小壓路機的碾壓遍數(shù)也有具體要求。一般來講在路面含水量適中的情況下，先用18 t的振動型壓路機進行兩遍靜壓，期間進行對路面的平整，隨后再進行4～5遍碾壓，這個過程中用到的依然是18 t的振動型壓路機進行操作，然后再進行2～3遍靜壓。需要說明的是在碾壓的過程中，壓實路面的順序應該是先路的兩邊向路的中間進行碾壓，這樣中間的部分必定會有一個重疊，重疊部分一般要控制在40～50 cm。仍需要注意的是，在進行路面碾壓時，對壓路機的行駛速度也必須嚴格要求，太快容易造成路面鋪設的緊張，太慢容易引起鋪設路面的干燥。行駛的速度一般是：前兩遍采用1.5～1.8 km/h，以后用2.0～2.5 km/h(具體數(shù)據可根據試驗段得來)。如果在碾壓的過程中，因為別的雜物混進鋪設路面而引起翻漿、松散、起皮等現(xiàn)象，要及時進行修整，必須要使工程質量達到最佳要求。

5　結語

文章通過結合某公路工程實例，針對該工程中的濕陷性黃土提出換填處理方法，介紹了濕陷性黃土換填施工方案，系統(tǒng)地探討了濕陷性黃土的路基處理具體工藝，總結出工程中的施工經驗，可為同類工程提供參考。

[1]樊保平.龍城高速公路濕陷性黃土地基處理技術應用研究[D].北京：中國地質大學，2013.

[2]高凌，劉文進.晉侯高速公路濕陷性黃土處理措施[J].山西建筑，2009，(35)：270-271.

[3]哈雙.寧夏揚黃工程濕陷性黃土的工程處理實踐與體會[J].中國水利，2007(8)：22-23.

Research of Collapsed Loess Replacement Construction Technology

LI Hong-kang

(Project Implementation I Division，Xinjiang Communications Construction Authority，Urumqi，Xinjiang，830000)

During the construction of collapsed loess subgrade，it is necessary to take special measures for reinforcement treatment，so as to increase the highway strength.In combination with a highway pro-ject example，this article proposed the replacement processing method for collapsed loess in this project，introduced the collapsed loess replacement construction program，and systematically discussed the subgrade treatment process of collapsed loess.

Highway construction；Collapsed loess；Subgrade replacement

U416.1+6

A

10.13282/j.cnki.wccst.2016.03.013

1673-4874(2016)03-0047-03

2016-03-08

李紅康(1974—)，工程師，研究方向：公路施工管理。