黃土填筑高等級(jí)公路路基施工技術(shù)

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　　摘要：在分析黃土工程性質(zhì)基礎(chǔ)上，提出了黃土路基施工技術(shù)要點(diǎn)。

　　關(guān)鍵詞：黃土路基工程 高等級(jí) 公路 施工技術(shù)

　　1.引言

　　黃土是一種特殊粘性土，粉粒含量高，多孔隙，孔隙率35-60%之間。土中含有碳酸鈣等易溶鹽類，遇水溶解形成沖蝕；黃土遇水膨脹形成崩解，黃土顆粒遇水侵潤(rùn)后因內(nèi)部凝結(jié)力減少而形成滑移，產(chǎn)生一定的沉陷或位移——即濕陷。黃土透水性差，干燥時(shí)堅(jiān)硬，浸濕后不易干燥，強(qiáng)度急劇下降，過干時(shí)具有很高的強(qiáng)度，過濕時(shí)易形成彈簧土，還會(huì)產(chǎn)生收縮開裂，不是填筑路基的理想材料。因?yàn)辄S土不利于路基施工的工程特性都是因水的侵入而引起，所以黃土地區(qū)路基施工，應(yīng)做好排除路基附近的地下水和地面水，并對(duì)排水結(jié)構(gòu)做好必要的防護(hù)與加固。在雨季施工，更應(yīng)注意使降水迅速排出至路基范圍之外，不要積水。

　　我省黃土主要公布在隴中、隴東的黃土高原地區(qū)，本文就高等級(jí)公路路基的技術(shù)問題，談些認(rèn)識(shí)和體會(huì)。

　　2.黃土工程特性

　　2.1脹縮性

　　黃土遇水體積膨脹，使其上面的路面隆起，干燥后體積收縮，并使其上面的路面下沉。如此反復(fù)路面形成裂縫及剝落，降低公路使用壽命。

　　2.2崩解性

　　新黃土孔隙較大，巖性疏松，浸入水中后，吸水濕化，很快全部崩解；而老黃土孔隙較小，巖性緊密，則需經(jīng)一段時(shí)間才崩解，紅色黃土孔隙很小，巖性緊密，浸水后基本不崩解。

　　2.3多孔裂隙性

　　黃土具有很高的空隙度。黃土中的空隙呈垂直或傾斜的管狀，以垂直為主，上下貫通。

　　2.4強(qiáng)度衰減性

　　黃土的強(qiáng)度隨含水量的增大而減小。在天然含水率的情況處于較堅(jiān)硬的狀態(tài)，具有一定的強(qiáng)度。但浸濕后不易干燥，強(qiáng)度急劇下降，過濕則形成彈簧土。

　　2.5濕餡性

　　黃土在外加荷載有土體自重的作用下，受水侵濕后，因土體結(jié)構(gòu)破壞，而發(fā)生大量劇烈的附加下沉，即形成濕餡。

　　2.6滲水性

　　因黃土具有脹縮性，多次反復(fù)形成裂縫，降水后，水從裂縫中下滲，滲入深度增加；又因黃土具有大孔隙垂直節(jié)理等特性，其垂直方向的滲透性較水平方向?yàn)榇?；但粘粒含量較多的黃土成為透水不良或不透水的土層。

　　3.黃土填筑路基施工要點(diǎn)

　　黃土的多種不利于路基及路基施工的工程特性，均由水引起，用黃土填筑路基，需要掌握其路基施工的技術(shù)要點(diǎn)，用好防排水工程，滿足路基施工要求。

　　3.1路基填料

　　老黃土透水性差，干濕難以調(diào)節(jié)，大塊土粒較多，填筑路基時(shí)應(yīng)破碎到小于10cm的塊料，并且老黃土不能用作填筑路床的材料；而新黃土則時(shí)良好的路基填料，可用于路堤及路床的施工。但新老黃土不得混用，如果載老黃土上填筑新黃土?xí)r，老黃土應(yīng)由小于2%的路拱，以利排水，且不得以層層得交替填筑新老黃土。同一層次上得黃土其填筑厚度要均勻。

　　3.2路基斷面

　　路基斷面施工的標(biāo)準(zhǔn)是迅速排除路基范圍內(nèi)的降水，減少或消除黃土的各種病害，以減輕或避免因路基的變形而引起路基破壞或變形，為此可用以下考慮：

　?。?）路基橫坡應(yīng)盡可能大（不小于3.0%），以便迅速排除降水。

　?。?）路肩與路面的接縫處作防滲處理，以防水分下滲。

　?。?）做好填筑界面的結(jié)合處理，黃土路堤易在填挖交界面產(chǎn)生裂縫，應(yīng)采取挖土質(zhì)臺(tái)階、強(qiáng)夯或用土工釘來加強(qiáng)結(jié)合、防止在結(jié)合處被拉開。

　　3.3路基高度

　　黃土填筑路基后，受降水、溫度等環(huán)境氣候因素及行車荷載的影響，土體崩解、濕陷、產(chǎn)生下沉。黃土高路堤竣工后后期因自重壓密固結(jié)產(chǎn)生很大的壓縮下沉，應(yīng)按設(shè)計(jì)要求預(yù)留沉降量。黃土高路堤基底應(yīng)做加夯處理，以提高地基承載力。黃土高路堤應(yīng)盡量安排早施工，早完工，以便鋪筑路面時(shí)工后沉降基本完成。

　　3.4路基排水

　　路基排水的目的的使路基及底路基經(jīng)常處于干燥、堅(jiān)固和穩(wěn)定狀態(tài)，把含水量、氣溫變化對(duì)路基引起的破壞性應(yīng)力減小至小于交通荷載所造成的破壞，從而提高路面的耐久性能。多數(shù)道路的損壞是由于路基發(fā)生變形及缺少抗負(fù)載能力所造成的。

　　路基具有良好的排水系統(tǒng)，對(duì)于黃土地區(qū)正在施工及施工完畢后的路基具有特別重要的意義。如果做到防水、保濕，可防止路基形成軟點(diǎn)，也可減少因冰凍引起的路面凍脹作用，減少路面病害。施工時(shí)應(yīng)特別注意：

　?。?）開工前校核全線排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是否完善，是否形成了良好的排水網(wǎng)系，使危害路基穩(wěn)定的地面水、地下水順暢排走，必要時(shí)予以補(bǔ)充和修改。

　?。?）開工前應(yīng)做好施工路段的排水系統(tǒng)及施工場(chǎng)地附近的臨時(shí)排水設(shè)施。

　?。?）雨季施工時(shí)，嚴(yán)防堵塞水路，泄水不暢及淤塞。

　?。?）路堤填筑每層表面應(yīng)做成2%～4%的橫坡以利排水。

　?。?）用混凝土板拼砌邊溝時(shí)，接縫處應(yīng)作防滲處理，安裝牢固、無滲漏。

　?。?）擋墻、護(hù)面墻應(yīng)有良好的排除降水及滲水功能。

　　（7）高路堤路基施工，應(yīng)在兩側(cè)或一側(cè)（超高段）設(shè)臨時(shí)阻水設(shè)施，以防雨水沖毀邊坡。

　?。?）路堤填至設(shè)計(jì)高程后，應(yīng)根據(jù)排水系統(tǒng)及時(shí)修筑外側(cè)邊緣的攔水、截水溝構(gòu)造物和急流槽，將水引至坡腳處。

　　3.5路基壓實(shí)

　　疏松的路基填料必須經(jīng)過充分的壓實(shí)才能獲得足夠的強(qiáng)度和水溫穩(wěn)定性，經(jīng)過充分壓實(shí)的路基，在行車荷載和自然因素的作用下，產(chǎn)生的塑性變形較小，而壓實(shí)度低的路基則會(huì)產(chǎn)生較大的塑性變形，進(jìn)而引起路面的破壞。路基經(jīng)充分壓實(shí)，達(dá)到規(guī)范規(guī)定的壓實(shí)度后鋪筑路面，可有效地防止路面病害的發(fā)生，提高路面的使用性能和耐久性。為此要作到：

　　（1）路基施工中如發(fā)現(xiàn)土質(zhì)有變化，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)做土工試驗(yàn)。

　?。?）選擇合理的壓實(shí)機(jī)具及根據(jù)壓實(shí)機(jī)具的組合形式、選擇適宜的壓實(shí)厚度和碾壓遍數(shù)。

　?。?）應(yīng)盡可能采用羊角碾，大噸位靜碾壓路機(jī)及大噸位輪胎壓路機(jī)的組合模式碾壓路基。

　?。?）整平完畢后待壓的填土，應(yīng)有良好的平整度，以提高壓實(shí)時(shí)的均性性及迅速排除地表降水。

　?。?）含水量嚴(yán)格控制在最佳含水量的-1%～+3%之內(nèi)壓實(shí)。

　?。?）用沖擊碾碾壓路基。

　　3.6邊坡處理

　　用黃土填筑路基時(shí)，路基每側(cè)應(yīng)填寬30-50cm，以利邊坡處的壓實(shí)。

　　成型后的黃土路堤邊坡應(yīng)及時(shí)拍緊、整平、刷順，做好防護(hù)工程，以減少雨水對(duì)邊坡的侵蝕。

　　3.7地表處理

　　若基底為軟土則承載力不足；地下水位較高，對(duì)基底的強(qiáng)度影響較大，所以施工時(shí)應(yīng)特別注意：

　?。?）采取攔截地表水的措施，防止地面水下滲，減少地基濕陷性下沉。

　?。?）若地表為軟土，應(yīng)根據(jù)軟土的埋層、深度、路堤高度、填筑材料等因素分別采取換砂礫、拋石擠淤、灰土墊層、塑料排水板、設(shè)砂墊層、粉噴樁等加固措施。

　　（3）當(dāng)?shù)叵滤惠^高，潛水層埋藏不深時(shí)，可采用排水溝、暗溝、滲溝及滲井，以降低地下水位，排除路基范圍內(nèi)的滲出水，且其應(yīng)有合適的斷面尺寸和溝底縱坡。

　　參考文獻(xiàn)：

　?。?）中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，公路路基施工技術(shù)規(guī)范（JTJ033-95）

　　北京人民交通出版社，1996年

　?。?）公路設(shè)計(jì)手冊(cè)，路基，北京人民交通出版社，1982年

　?。?）姚祖康編著《公路路基和路面工程》，上海同濟(jì)大學(xué)出版社，1994年