淺談濕陷性黃土地區粉質土路基填筑

摘要：濕陷性黃土地區粉質土路基填筑，對于西北地區來說由于受優良填料少的限制，是最常見的，然而由于粉質黃土的粘合性較差，不宜板結，壓實效果差，在路基填方中也是一個難題。本文結合靖安高速公路L7合同段實例，分析了粉質黃土路基填筑的一些施工技術，為同行提供參考。

關鍵詞：陷性黃土地區 粉土路基 填筑

粉質黃土透水性強，干燥時較穩定，浸濕后強度急劇下降，過干時強度較低但較穩定，過濕時具有較高的壓縮性，易形成彈簧土，還會產生輕微收縮裂縫，不是填筑路基的理想材料。黃土顯著的特性是直立性好，同時具有顯著的壓縮性和濕陷性。

黃土在自重或外界壓力作用下，受水浸濕后土體結構迅速破壞而發生的土體結構顯著下沉現象，稱之為濕陷。具有濕陷性的黃土，稱之為濕陷性黃土。目前學術界多數人認為濕陷性黃土是塑性指數較高的偏紅色粘性黃土為濕陷性黃土，我認為這種土體應該納入粘性土的范疇，并認為顏色偏黃的粉質黃土才是濕陷性黃土，濕陷性黃土本身首先應該是一種粉質細粒土，而不是粘性土。下面我所討論的濕陷性黃土為粉質濕陷性黃土的范疇。

現以西部開發省際公路通道內蒙古阿榮旗至廣西北海線，陜西境靖邊至安塞高速公路路基工程第7合同段為例，對濕陷性黃土地區粉質土路基填筑進行淺層探討論證。

靖邊至安塞高速公路路基工程L7合同段主要路基填方為K34+000-K35+690路基填筑，及和該段路基相交的李家灣半互通式立交兩條匝道組成，填方數量約9萬立方米，所用填料為K36+690-K37+400段挖方路塹的利用方原山體土體，為細粒粉質土，具有明顯的濕陷性，經標準擊實試驗批準的該土體最大干密度為13.1g/cm3，最佳含水量為11.9%。該合同段施工時將試驗段選擇在了李家灣互通立交的A匝道，該匝道長約300m。

1 填筑前準備

1.1 施工組織設計的準備

路基填筑前，首先要將路基填筑施工組織設計報請監理工程師進行審核，主要是要做好經濟、可行的施工方案。并應根據監理工程師批復意見進行組織施工。

1.2 物料機等硬件的準備

施工單位應做好路基填料的選擇，并盡早完成標準標準擊實等土工試驗，并報請監理工程師和總監辦中心實驗室等機構進行平行試驗，并獲得最佳含水量和最大干密度等標準的參數，以供后續施工檢驗取得試驗依據。同時應根據以往經驗選擇合理的施工機械進駐施工現場。

1.3 質量檢驗等軟件的成立

施工單位應成立以項目經理和總工為首的項目經理部，并設立相應的技術、質檢、安全環保等部門，為路基填筑工作打下“人”的技術和管理基礎。

1.4 填筑前原地面處理

路基填筑前，應先提前完成征地拆遷等前期準備工作，然后進行準確施工放樣。在全面、徹底清除原地面表土后，進行填筑前基底密實度處理，視具體情況，其常見處理方法有換填土層法、強夯法、沖擊式壓路機碾壓法。我所論述的范例靖安高速公路L7合同段，按照設計文件對原地表進行了強夯，平整壓實后進行土方填筑。經后期對該段路基的施工及運營期間的持續觀察，發現強夯法在濕陷性黃土地區粉質土路基填筑中是一種非常行之有效方法，該方法可以有效的減少填方路基的沉降。

2 路基填筑

2.1 防排水設施的布設

由于水會給路基填筑帶來很大的不利甚至是巨大的損失，且粉質黃土很容易受到沖刷流失，所以路基填筑前，應先按照設計文件要求做好反排水系統，或者可以先做一些臨時排水設施，后續同步完善設計防排水系統。若設計文件的防排水系統不能滿足要求時，應提請有關部門進行設計變更補充完善，確保路基施工期間不受到水毀。遇到有暴雨的季節，應當在已填筑好的路基填方邊緣設立臨時土埝擋水，在合理的位置布設臨時急流槽，并在臨時急流槽上設置防水土工布、塑料布等進行防滲漏和沖刷，實踐證明，這一點非常的重要，可以使已填筑好的路基免遭水毀沖刷。

2.2 施工機具的選擇

經過不斷的現場試驗，各種機械組合都做了試驗，最后發現，簡單的推土機，配合平地機，再加上一臺自重大于18t的振動壓路機就是最簡單、最經濟，也是最實用的一種組合。實踐證明，對于粉質黃土，凸塊碾等特殊壓實設備都是壓實效果不良，不經濟的選擇。

2.3 填料的選擇

由于本例所處位置為半風沙半干旱的黃土高原地區，無其他合適的填料，雖有紅粘土但運距遠，造價高，故選擇了就地挖方路塹粉質黃土利用的填筑方案。

2.4 鋪筑層厚的選擇

在滿足公路路基施工技術規范的前提下，同時考慮經濟可行的原則，經過試驗，選擇松鋪厚度29cm，松鋪系數為1.3，實際壓實厚度為23cm，這樣實現了最大的經濟效益，又符合規范要求。

2.5 含水量的選擇

含水量是制約壓實效果的一個最重要的因素，土體只有接近最佳含水量的情況下才能獲得最大的密實度，因此要想得到理想的壓實度，就必須要控制好填料的含水量，規范要求含水量應控制在最佳含水量的±2﹪，而經過我們對靖安高速公路L7合同段的大量實驗，實踐結果表明，對于粉質黃土來說，含水量要取上限，即要取大于最佳含水量接近2個百分點，甚至可以將含水量控制在大于最佳含水量3-4個百分點，其壓實效果依然很好。如本例所在路段所用填料的最佳含水量為11.9%，實踐證明填土壓實后的含水量保持在15%以下都會有很好的壓實效果，相反若果施工含水量小于最佳含水量的情況下，壓實效果會很差。這一點是我們在該段粉質黃土填方路基施工以及相鄰標段施工中取得的寶貴經驗，希望大家在以后類似的施工中可以批判的吸收鑒戒。

2.6 填土壓實

經采取了不同的施工機械組合方式進行了試驗，其中94區和96區壓實度難以得到相應的壓實標準，后在不同位置取土，在不同的實驗室進行多次平行試驗，證明所填土體的最大干密度和最佳含水量是沒有問題的，后經過試驗，通過增加灑水量，使含水量略大于最佳含水量，延長夜間悶料時間等措施后，94區的壓實度較容易滿足規范要求，可是96區的壓實度還是難以滿足規范要求，在不斷的試驗中，我們終于找到了一個艱難的辦法，就是在正常的自重大于18t的壓路機靜壓2遍，振動碾壓2遍，再靜壓1遍收面后，用裝滿水的水罐車和裝滿土的自卸車再進行順序疊合重壓，會取得較好的壓實效果。這個補強的壓實方法，僅供實在無法得到規范要求的壓實度的情形下參考。另外，對于粉質黃土路基填筑，一般在沒填高3m后要進行一次強夯，以避免粉土高壓縮性帶來的路基沉降，靖安高速投入使用6年之久，路基無沉降就是一個很好的例證。

3 結束語

上述是對陷性黃土地區粉質土路基填筑的一些淺層論述，目前對于粉質黃土填筑路基技術國內還尚缺乏成熟經驗，需要更多的同仁來加入討論。我所積累的重要經驗就是，粉質黃土填筑路基關鍵法寶就是要控制好土體含水量，使壓實含水量略大于最佳含水量2-4個百分點。