宋文佳

（西安外事學(xué)院工學(xué)院,西安 710077）

0 引言

在黃土地區(qū)進行高速公路拓寬工程，黃土的濕陷性是必須考慮的，因為其的產(chǎn)生既在時間上具有突變性和非連續(xù)性，又在空間上具有不均勻性，此外黃土的濕陷變形更具有不可逆轉(zhuǎn)的特性，再者高速公路拓寬工程中，新老路基之間必然存在著差異沉降[1-6]，因此本文針對黃土地區(qū)濕陷性的特點研究差異沉降的控制措施，目的在于減少該地區(qū)的工程事故，降低其工程造價并縮短工期。

1 黃土的濕陷性

黃土一旦浸水后，在豎向應(yīng)力（其自重應(yīng)力或自重與上覆附加應(yīng)力之和）的作用下，導(dǎo)致黃土內(nèi)部結(jié)構(gòu)遭到破壞，進而產(chǎn)生顯著的附加下沉的現(xiàn)象稱為黃土的濕陷性。按照濕陷程度進行劃分，黃土可分為自重濕陷性黃土和非自重濕陷性黃土兩種，其中前者在飽和自重壓力作用下即可發(fā)生濕陷，因而前者對工程的危害遠比后者大。濕陷性黃土發(fā)生濕陷必須具備的兩個條件：一是力和水，二者作為外部因素缺一不可，沒有水就沒有所謂的“濕”，缺少力則不可能向下“陷”；二是黃土本身的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)成分，此為內(nèi)部因素，主要受黃土的顆粒組成、化學(xué)成分和礦物組成的影響。

2 差異沉降原理

隨著我國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，高速公路的發(fā)展遠遠滿足不了交通量的快速增長，一些原有的高速公路已經(jīng)開始出現(xiàn)交通量飽和的現(xiàn)象。結(jié)合我國正處于社會主義發(fā)展初級階段的國情，為緩解交通壓力大多采用對老路進行加寬的方案，在原有公路兩側(cè)對稱拼接加寬的方式最為常見。但是該種方案中，新路基的施工時間通常與老路基相差幾年至十幾年，認為老路基的沉降已基本結(jié)束，地基趨于穩(wěn)定。而對新路基還要經(jīng)歷瞬時沉降、固結(jié)沉降和次固結(jié)沉降，這就導(dǎo)致新老路基之間必然產(chǎn)生差異沉降。此外，新路基作為附加荷載施加到地基土上，必將導(dǎo)致新老路基下的地基中產(chǎn)生差異沉降，地基土中產(chǎn)生不均勻附加應(yīng)力，進而導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)層中產(chǎn)生不均勻附加應(yīng)力，當(dāng)該應(yīng)力超過路面材料的容許能力時，路面結(jié)構(gòu)將產(chǎn)生老路面被拉裂或者新老路基拼接處開裂等破壞。因此必須采取技術(shù)措施來控制黃土地區(qū)的高速公路拓寬工程中新老路基之間產(chǎn)生過大的差異沉降，從而避免和減少上述危害的發(fā)生。

3 控制措施

3.1 新路基填料的選擇

黃土地基上路基的沉降由黃土濕陷性和新路基壓縮兩個方面組成，差異沉降的產(chǎn)生由兩者性能上的差異所決定，因此新路基填料應(yīng)選用質(zhì)輕、剛度大的材料。輕質(zhì)填料主要有粉煤灰、EPS塊體、輕質(zhì)混合土等，優(yōu)先推薦EPS，因為其既可以減輕路基重量進而減小路基沉降量，又能保證路基的穩(wěn)定性。

3.2 軟弱地基處理

高速公路開展拓寬工程的建設(shè)時，為了滿足使用還要維持老路正常的通行，同時要保證客流量就面臨工期緊張、施工場地狹窄的難題，其軟基處理要秉著既要減小新老路基的差異沉降，又要減少對老路基的擾動的原則，因此選用合適的地基處理方法顯得尤為重要，常用的方法有預(yù)應(yīng)力管樁復(fù)合地基、堆載預(yù)壓法、塑料排水板等。

3.3 合理利用土工合成材料

近些年來，進行公路工程建設(shè)時，土工合成材料的應(yīng)用日益廣泛。目前常用的有土工布、土工格柵和土工格室等。在進行高速公路拓寬工程中新路基的填筑時，通常分層鋪設(shè)土工合成材料，并將其向老路基內(nèi)延伸一定長度，以便新老路基能夠良好地結(jié)合，加筋材料一旦有效地工作，路基的強度和穩(wěn)定性都將會有顯著的改善。

4 結(jié)語

在濕陷性黃土地區(qū)進行高速公路的拓寬建設(shè)，采用輕質(zhì)高強的新路基填料，應(yīng)用與工程實際相符的地基處理方法，結(jié)合土工合成材料的應(yīng)用，在減少新老路基差異沉降方面有良好的處治效果。

[1]翁效林,張留俊,李林濤.拓寬路基差異沉降控制技術(shù)模型試驗研究[J].巖土工程學(xué)報,2011,33(01):159-164.

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[5]宋文佳.高速公路拓寬路基差異沉降特性與控制措施研究[碩士學(xué)位論文][D].西安:長安大學(xué),2013.

[6]張莉.關(guān)于黃土非均勻濕陷特性的研究[碩士學(xué)位論文][D].西安:長安大學(xué),2013.