張 兵

（甘肅省公路航空旅游投資集團(tuán)有限公司，甘肅 蘭州730030）

0 引言

濕陷性黃土是我國分布較廣泛的區(qū)域性土，尤其是在甘肅慶陽一帶，地勢平緩，屬于十分典型的黃土塬地形，塬面區(qū)排水困難，一到雨季，特別是在暴雨集中時(shí)，路基會因水流大量匯聚造成土體性狀變化而產(chǎn)生大量沉陷，造成交通中斷。西長鳳高速公路是慶陽地區(qū)的首條高速公路，為此，在設(shè)計(jì)和施工階段對公路路基的濕陷性黃土采取有效處置措施降低其濕陷性，保證了路基的安全穩(wěn)定非常有必要。本文結(jié)合西長鳳高速公路的實(shí)際情況，對其濕陷性路基的處理過程和方法進(jìn)行淺述。

1 項(xiàng)目概況

項(xiàng)目區(qū)黃土發(fā)育，顏色多以淺黃色為主，具有較強(qiáng)的濕陷性和易溶蝕、易沖刷、各向異性等工程特征。項(xiàng)目全線黃土路段經(jīng)實(shí)驗(yàn)計(jì)算后的具有濕陷性的段落共有40公里。

2 處置措施

由于項(xiàng)目區(qū)沿線都是民居，且大部分都是土質(zhì)窯洞，若采用強(qiáng)夯等處置措施，強(qiáng)夯引起的振動會對民居造成較大影響，因此，本項(xiàng)目采用的是以沖擊碾壓為主，結(jié)合水泥土隔水墻并完善的防排水系統(tǒng)的綜合處置措施。具體措施如下：

2.1 沖擊碾壓

（1）處置方案

對濕陷性等級在Ⅰ～Ⅱ級的路段，在路基填筑前采用25KJ沖擊壓實(shí)機(jī)對基底沖壓20遍；對濕陷性等級在Ⅱ～Ⅲ級的路段，在填筑前采用25KJ沖擊壓實(shí)機(jī)對基底沖壓40遍。

（2）施工前準(zhǔn)備

在施工前制訂相關(guān)安全保障措施，查明沖壓范圍內(nèi)的地下管線及附近各種構(gòu)造物，對擬保護(hù)的構(gòu)造物，在保護(hù)范圍的外圍設(shè)置明顯的標(biāo)記物。

（3）試驗(yàn)段施工

為了更好的指導(dǎo)全線濕陷性黃土路基的施工，本項(xiàng)目選取了具有代表性的試驗(yàn)路段施工，在試驗(yàn)路段施工過程中，重點(diǎn)是對碾壓遍數(shù)、壓實(shí)度等數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測，試驗(yàn)段數(shù)據(jù)分析如下（表1表2）：

表1 各層面沖擊不同遍數(shù)后壓實(shí)度平均值的差值

表2 不同沖壓遍數(shù)的壓實(shí)度縱向平均值

針對以上數(shù)據(jù)，得出試驗(yàn)段的沖擊碾壓遍數(shù)與壓實(shí)度關(guān)系曲線如下圖1：

圖1 沖擊碾壓遍數(shù)與壓實(shí)度關(guān)系曲線

通過對上述數(shù)據(jù)分析來看，沖擊碾壓一定遍數(shù)后與未沖擊碾壓前的壓實(shí)度相比較，各個(gè)層面的壓實(shí)度都有了顯著提高，離表層20cm處最為明顯，沖壓40遍后的壓實(shí)度增值達(dá)到了10個(gè)點(diǎn)以上，離表層80cm處的壓實(shí)度在沖壓40遍后也有7.8的增值點(diǎn)；由此可見，沖擊碾壓施工工藝對濕陷性黃土地基表層下80cm之內(nèi)的壓實(shí)度有明顯的改善效果。

（4）沖擊壓實(shí)施工

施工機(jī)械采用沖擊壓路機(jī)，行駛速度為10～12km／h，每碾壓6遍用平地機(jī)刮平。沖擊碾壓距路肩外邊緣保持1m的安全間距。若工作面起伏過大，應(yīng)停止沖壓，用平地機(jī)刮平后再繼續(xù)施工。沖擊碾壓時(shí)還應(yīng)注意沖擊波峰，錯峰壓實(shí)，沖壓5遍后應(yīng)改變沖壓方向。

（5）施工難點(diǎn)、要點(diǎn)控制

1）碾壓速度：對壓實(shí)度影響較大的因素之一就是碾壓速度，只有保證碾壓速度保持勻速，才能保證沖擊碾壓的效果。

2）含水量：如果路基現(xiàn)場的天然含水量較大，則不宜馬上沖擊，需待含水量散發(fā)降低后方可沖擊碾壓，當(dāng)天然含水量較低時(shí)，需提前灑水悶料后再進(jìn)行沖擊碾壓。一般情況下，當(dāng)細(xì)粒土含量大于等于50%時(shí)，含水量（w）范圍：最佳含水量-4%≤w≤最佳含水量+2%。

2.2 完善防排水系統(tǒng)

濕陷性黃土路基路段的施工還應(yīng)著重做好防排水措施，完善整個(gè)路基體系內(nèi)的防排水系統(tǒng)，防止路側(cè)積水并防止積水下滲，在路基坡腳外20～30m范圍內(nèi)，需仔細(xì)整平地表不使出現(xiàn)積水，對原有的積水洼地和地表裂縫要進(jìn)行填平、夯實(shí)，并設(shè)置必要的排水設(shè)施。

由于本項(xiàng)目區(qū)位于隴東黃土高原，屬溫帶半濕潤性氣候，四季分明，降水稀少，多為夏秋季短時(shí)暴雨形成的短歷時(shí)洪水，同時(shí)，本項(xiàng)目地勢平緩，排水十分困難。因此，本項(xiàng)目為減少積水對路基邊坡的集中沖蝕，采取了以散排方式為主，引、排、蒸、滲相結(jié)合的綜合排水措施：在有條件的路段，設(shè)置了有利于環(huán)保和綠化的生態(tài)型排水設(shè)施，各種排水設(shè)施的尺寸和形式根據(jù)降雨量、匯水面積等實(shí)際情況靈活選擇；在水流較為集中區(qū)域的路側(cè)按照匯水面積的不同設(shè)置了不同形式的蒸發(fā)池匯聚地表水流，通過蒸發(fā)下滲使之消散。因本項(xiàng)目黃土濕陷性強(qiáng)烈，為防止蒸發(fā)池內(nèi)積水下滲引起黃土濕陷沉降影響到路基的穩(wěn)定性，蒸發(fā)池一般設(shè)置于距路基排水溝外邊緣不小于20m，并種植樹木加以遮擋。蒸發(fā)池大小以及蓄水深度應(yīng)根據(jù)實(shí)際地形開挖，蒸發(fā)池迎水面設(shè)置消力坎防止排水溝水形成沖刷，蒸發(fā)池一級沉淀池內(nèi)種植蘆葦，二級沉淀池種植樹木，坡面草皮綠化，以使蒸發(fā)池園林化；在自然坡面匯水無法排入天然溝渠且不宜設(shè)置蒸發(fā)池時(shí)，設(shè)置集水窖以匯集部分水流，集水窖內(nèi)的積水可在公路養(yǎng)護(hù)及綠化時(shí)加以利用，也可用于當(dāng)?shù)剞r(nóng)田水利灌溉。為保證集水窖的使用效果，窖內(nèi)積水最好在雨季或連續(xù)陰雨天前用完。

2.3 水泥土隔水墻

為防止雨水或路基坡腳積水下滲后引起的黃土濕陷，路側(cè)較大的排水溝渠需進(jìn)行防滲加固。因此，本項(xiàng)目在路基坡腳易積水側(cè)設(shè)置了寬1m、深1.5m的水泥土隔水墻（水泥含量6%）。在設(shè)置水泥土隔水墻的路段，需先將隔水墻埋入相應(yīng)位置后再進(jìn)行路基填筑施工。

3 結(jié)語

采用沖擊碾壓法對處置黃土路基的濕陷性效果良好，對路基的長久安全穩(wěn)定起到了很好的作用，但僅靠某種工程措施難以完全消除黃土地區(qū)路基的濕陷性，應(yīng)在加強(qiáng)沖擊碾壓等工程措施措施處理的同時(shí)，做好路基的防排水措施，防止路側(cè)積水以及積水下滲。在勘察設(shè)計(jì)階段，應(yīng)對沿線的積水情況進(jìn)行深入詳細(xì)的調(diào)查，完善防排水的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并做好防滲加固措施；在施工階段，要根據(jù)設(shè)計(jì)要求和黃土特性，修建臨時(shí)性的排水設(shè)施，防止水流侵入施工場地地基。