浅谈湿陷性黄土地区路基施工技术

２０１１年第ｌ０期　（总第２１２期）　黑龙江交通科技　ＨＥＬＬＯＮＧＪｌＡＮＧ　ＪｌＡＯＴＯＮＧ　ＫＥＪｌ　Ｎｏ．１０，２０１１　（Ｓｕｍ　Ｎｏ．２１２）　浅谈湿陷性黄土地区路基施工技术　邓育燕　【青海路桥建设股份有限公司）　摘要：在湿陷性黄土地区路基施工中，就材料、压实、排水等控制要点及处理的方法，提出了一些看法和观　点。　关键词：湿陷性黄土；控制要点；处理方法　中图分类号：Ｕ４１６．１　文献标识码：Ｃ　文章编号：１００８—３３８３（２０１１）１０—０１７６—０１　黄土是一种特殊粘性土，遇水膨胀形成崩解，黄土颗粒　遇水侵润后因内部凝结力减少而形成滑移，产生一定的沉陷　或位移——即湿陷。黄土透水性差，干燥时坚硬，浸湿后不　易干燥，强度急剧下降，过于时具有很高的强度，过湿时易形　成弹簧土，还会产生收缩开裂，不是填筑路基的理想材料。　因为黄土不利于路基施工的工程特性都是因水的侵入而引　起，所以黄土地区路基施工，应做好排除路基附近的地下水　和地面水，并对排水结构做好必要的防护与加固。在雨季施　工，更应注意使降水迅速排出至路基范围之外，不要积水。　ｌ黄土工程特性　（１）胀缩性　黄土遇水体积膨胀，使其上面的路面隆起，干燥后体积　收缩，并使其上面的路面下沉。如此反复路面形成裂缝及剥　落，降低公路使用寿命。　（２）崩解性　新黄土孔隙较大，岩性疏松，浸人水中后，吸水湿化，很　快全部崩解；而老黄土孔隙较小，岩性紧密，则需经一段时间　才崩解，红色黄土孔隙很小，岩性紧密，浸水后基本不崩解。　（３）多孔裂隙性　黄土具有很高的空隙度。黄土中的空隙呈垂直或倾斜　的管状，以垂直为主，上下贯通。　（４）强度衰减性　黄土的强度随含水量的增大而减小。在天然含水率的　情况处于较坚硬的状态，具有一定的强度。但浸湿后不易干　燥，强度急剧下降，过湿则形成弹簧土。　（５）湿馅性　黄土在Ｊ＇ｂ￣ｔｌ荷载有土体自重的作用下，受水侵湿后，因　土体结构破坏，而发生大量剧烈的附加下沉，即形成湿陷。　（６）渗水性　因黄土具有胀缩性，多次反复形成裂缝，降水后，水从裂　缝中下渗，渗入深度增加；又因黄土具有大孔隙垂直节理等　特性，其垂直方向的渗透性较水平方向为大；但粘粒含量较　多的黄土成为透水不良或不透水的土层。　２黄土填筑路基施工要点　黄土的多种不利于路基及路基施工的工程特性，均由水　引起，用黄土填筑路基，需要掌握其路基施工的技术要点，用　好防排水工程，满足路基施工要求。　（１）路基填料　老黄土透水性差，干湿难以调节，大块土粒较多，填筑路　基时应破碎到小于１０　ｃｍ的块料，并且老黄土不能用作填筑　路床的材料；而新黄土则时良好的路基填料，可用于路堤及　’　路床的施工。但新老黄土不得混用，如果载老黄土上填筑新　黄土时，老黄土应由小于２％的路拱，以利排水，且不得以层　层得交替填筑新老黄土。同一层次上得黄土其填筑厚度要　均匀。　（２）路基断面　路基断面施工的标准是迅速排除路基范围内的降水，减　少或消除黄土的各种病害，以减轻或避免因路基的变形而引　起路基破坏或变形，为此可用以下考虑。　①路基横坡应尽可能大（不小于３．０％），以便迅速排除　降水。　②路肩与路面的接缝处作防渗处理，以防水分下渗。　③做好填筑界面的结合处理，黄土路堤易在填挖交界面　产生裂缝，应采取挖土质台阶、强夯或用土工钉来加强结合、　防止在结合处被拉开。　（３）路基高度　黄土填筑路基后，受降水、温度等环境气候因素及行车　荷载的影响，土体崩解、湿陷、产生下沉。黄土高路堤竣工后　后期因自重压密固结产生很大的压缩下沉，应按设计要求预　留沉降量。黄土高路堤应尽量安排早施工，以便铺筑路面时　工后沉降基本完成。　（４）路基排水　路基排水的目的是使路基及底路基经常处于干燥、坚固　和稳定状态，把含水量、气温变化对路基引起的破坏性应力　减小至小于交通荷载所造成的破坏，从而提高路面的耐久性　能。施工时应特别注意：①开工前校核全线排水系统的设　计是否完善，是否形成了良好的排水网系，必要时予以补充　和修改。②开工前应做好施工路段的排水系统及施工场地　附近的临时排水设施。③雨季施工时，严防堵塞水路，泄水　不畅及淤塞。④路堤填筑每层表面应做成２％一４％的横坡　以利排水。⑤用混凝土板拼砌边沟时，接缝处应作防渗处　理，安装牢固、无渗漏。⑥挡墙、护面墙应有良好的排除降水　及渗水功能。⑦高路堤路基施工，应在两侧或一侧（超高　段）设临时阻水设施，以防雨水冲毁边坡。⑧路堤填至设计　高程后，应根据排水系统及时修筑外侧边缘的拦水、截水沟　构造物和急流槽，水引至坡脚处。　（５）路基压实　疏松的路基填料必须经过充分的压实才能获得足够的　强度和水温稳定性，经过充分压实的路基，在行车荷载和自　然因素的作用下，产生的塑性变形较小，路基经充分压实，达　到规定的压实度后铺筑路面，可有效地防止路面病害的发　（下转第１７８页）　收稿日期：２０１１—０７－０６　・１７６・　总第２１２期　黑龙江交通科技　第１Ｏ期　的钢丝绳，在未走完本段钢丝绳前，下一段钢丝绳要架设完　度，搭结宽度应前后一致。当采用半幅施工或因特殊情况而　成，以保证摊铺的连续性。对于中面层和上面层可采用平衡　产生的冷接缝时，应加设挡板或采用切刀切齐的方式，尽量　梁法。为了减少基准误差和自动找平误差，横坡传感器安装　避免混合料冷却后用切割机作纵向切缝。摊铺另半幅时，将　误差应小于０．１％，浮动基准梁的滑动面与摊铺面要平行，　缝边缘清扫干净，再涂洒少量沥青，重叠在已铺层上５０—　要随时检查液压系统的工作压力，使其处于正常工作状态，　１００　ｍｌＴｌ，再用人工铲走前半幅上面的混和料。碾压时由边　并同时检查摊铺厚度和横坡度。　部向接缝处碾压留下１００—１５０　ｍｍ，再跨缝碾压密实。　３．３沥青混合料的碾压　４．２横向接缝　沥青混和料的碾压通常分为三个阶段进行，即初压、复　横向接缝要与路中线垂直，相邻两幅及上下层的横向接　压和终压。初压应紧跟摊铺机后碾压，并保持较短的初压长　缝均匀错开１　ｍ以上，接缝时应先沿已刨齐的缝边用热沥青　度，以尽快使表面压实，减少热量的散失。通常的作法是，采　混和料覆盖，以资预热，覆盖厚度约为１５　ｃｍ，待接缝处沥青　用双钢轮压路机以时速２　ｋｎ　左右的速度静压２—３遍，碾　混和料变软后，再将所覆盖的混和料清除，换用新的热混和　压时压路机应驱动向前，面向摊铺机，由外测向中心，由低处　料摊铺。摊铺前应用３ｍ直尺检查已铺路面端部平整度。　到高处碾压。复压应紧跟在初压之后进行，其主要目的是使　新摊铺的沥青混和料应先调整好预留高度，待接缝施工结束　沥青混和料达到规定的压实度。复压期间的温度要控制在　后，再用３　ｍ直尺检查平整度，以保证接缝处的平整度。　１００℃以上，段落不宜过长，通常控制在６０～８０　ｍ之间。当　５结束语　采用不同型号的压路机进行碾压时，要安排每一台压路机都　总之，沥青混凝土路面的施工是一个技术含量很高的话　作全幅碾压，以避免不同部位压实度不均匀。振动压路机的　题，这就要求我们加强学习，努力提高素质，积极学习国内外　振动频率宜控制在３５～５０　Ｈｚ，振幅控制在０．３—０．８　ｍｍ的　的成功经验，修建高水准、高质量的沥青混凝土路面，使我们　范围内，复压通常控制在３～５遍的范围内，最大应不超过　的高等级公路行驶起来更舒适、更安全，使用更持久。　６遍。终压是消除缺陷和保证面层有较好平整度的最后一　参考文献：　步，一般温度不应低于７Ｏ～７５℃。　［１］邓学钧．路基路面工程［Ｍ］．北京：人民交通出版社，２０００．　４接缝处理措施　［２］交通部科学研究所．公路路面基层施工技术规范［Ｍ］．北京：　４．１纵向接缝　人民交通出版社，２０００．　纵向接缝是指用两台或两台以上摊铺机进行摊铺时，两　［３］交通部科学研究所．公路沥青路面施工技术规范［Ｍ］．北京：　台摊铺带的相接处。纵向接缝有冷接缝和热接缝两种。摊　人民交通出版社，２００５．　铺机采用梯队作业时应尽可能的采用热接缝，两台摊铺机要　［４］杨文渊钱绍武．公路工程质检工程师手册［Ｍ］．北京：人民交　有一定的搭接宽度，以保证接缝处与其它部位具有相同的厚　通出版社，２Ｏ０５．　（上接第１７６页）　良好的排水通道，孔隙水和气体逸出，使土粒重新排列，经时　生，提高路面的使用性能和耐久性。为此要做到：①路基施　效压密达到固结，从而提高地基承载力，降低其压缩性的一　工中如发现土质有变化，应及时补做土工试验。②选择合理　种有效地基加固方法。　的压实机具及根据压实机具的组合形式、选择适宜的压实厚　（６）边坡处理　度和碾压遍数。③应尽可能采用羊角碾，大吨位静碾压路机　用黄土填筑路基时，路基每侧应填宽３０—５０　ｃｍ，以利　及大吨位轮胎压路机的组合模式碾压路基。④整平完毕后　边坡处的压实。成型后的黄土路堤边坡应及时拍紧、整平、　待压的填土，应有良好的平整度，以提高压实时的均性性及　刷顺，做好防护工程，以减少雨水对边坡的侵蚀。　迅速排除地表降水。⑤含水量严格控制在最佳含水量的　（７）地表处理　一ｌ％一＋３％之内压实。⑥用冲击碾碾压或强夯路基。　若基底为软土则承载力不足；地下水位较高，对基底的　黄土路基的压实也应根据实际情况的不同合理选择，可　强度影响较大，所以施工时应特别注意。　采用强夯或冲击碾压或是灰土挤密桩或是灰土填筑等方法　①采取拦截地表水的措施，防止地面水下渗，减少地基　进行湿陷性黄土路基处理，工程中应用较广泛的也是冲击碾　湿陷性下沉。　压或强夯的方法。冲击压实：冲击压实处理地基的原理是用　②若地表为软土，应根据软土的埋层、深度、路堤高度、　一定的冲击能量使土体里的水分扩散固结并挤密压实土体　填筑材料等因素分别采取换砂砾、抛石挤淤、灰土垫层、塑料　而达到加固土体的目的。冲击压实技术只适合于浅层湿陷　排水板、设砂垫层、粉喷桩等加固措施。　性及湿软性黄土地基的处理，且其有效影响深度一般不超过　③当地下水位较高，潜水层埋藏不深时，可采用排水沟、　８０　ｅｒａ，冲压遍数以３Ｏ遍左右为宜。在冲压施工的过程中应　暗沟、渗沟及渗井，以降低地下水位，排除路基范围内的渗出　注意：保持最佳含水量；受冲击压实机的机型限制，被冲压的　水，且其应有合适的断面尺寸和沟底纵坡。　路基长度一般不应小于１２０　ｍ，宽度不宜小于１５　ｍ；每一层　３结语　冲压前，应先沿路基边沿冲压５遍左右，以减少在冲压过程　随着高速公路施工技术不断的提高，湿陷性黄土地区的　中冲击能对路基的侧向挤压作用；用冲击压实机进行路堤边　施工仍然采用老办法是远远满足不要当今交通运输量得要　沿压实时速度应稍慢，否则，可能引起车身滑出路堤；冲压时　求的，这就要求我们这些技术人员在施工中其他环节更应予　应注意轮迹的连续性，特别是调头处，不要预留空白带而影　以重视，特别是排水的处理显得尤其重要，做到施工中及交　响压实效果。强夯施工：又称动力固结法，是用起重机械将　工后排水顺畅，碾压时做到机械组合紧密，在含水率适当时　８—４ｏ　ｔ夯锤起吊到６—２５　ｍ高度后，自由落下，给地基以强　及时完成碾压及下一层的覆盖以保证有效水分不易挥发也　大的冲击能量的夯击，使土中出现冲击波和冲击应力，迫使　是保持压实效果的良好方法。总而言之，在黄土地区路基施　土体孔隙压缩，土体局部液化，在夯击点周围产生裂隙，形成　工，应在多方面进行控制，增强责任心，保证填筑质量。　・１７８・