呂勝江 張 敏
(貴州天地人工程設計有限公司)
我國社會經濟的快速發展,促使很多城市在開發以及規劃建設過程中,都會受到很多因素的影響,其中黃土地區就是各個地區開發、規劃以及建設過程中的重點區域。根據相關數據統計結果進行分析可以看出,我國黃土或者是具有黃土特征分布的面積大概在635280km2,這一面積能夠占據到我國總國土面積的6.6%。具有黃土分布的這些地區,在某種程度上可以說是我國具有重要特征的能源基地,特別是在我國西部大開發戰略的制定以及具體落實過程中,高速公路在這些黃土地區的建設規模越來越大。但是由于受到黃土地區獨有的特征影響,導致這些公路在建設時,會遇到很多復雜的技術問題,特別是公路路基的設計指標確定等各個方面。
黃土地區在我國整個國土面積中的占比其實是非常大的,在針對黃土地區進行公路路基的施工時,需要對黃土地區的特征進行綜合考慮,這樣才能夠提出有針對性的施工措施,為公路路基的施工質量提供有效保障。通過對“公路路基設計規范”中的內容進行仔細分析之后可以看出,在針對路基土體的最大干密度進行計算時,需要通過重型擊實的方法才能夠得出相對應的數據。在針對現場路基進行壓實處理的時候,一般都會直接利用振動壓實的方法。通過大量的試驗結果可以得出,如果是相同干密度的狀態下,振動壓實和重型擊實試件相互之間的含水率具有明顯的差異性。除此之外,如果是在相同含水率的背景條件下,兩種試驗方法在成型時,其試件所得到的干密度之間具有一定的差異性,兩者不可能保持一致。因此,在施工過程中,如果是處于現場振動壓實的情況下,可以直接通過重型擊實的方式,從中得出最佳含水率。路基土與實際土相互之間具有一定的差異性,所以在壓實時,很難對其及時采取有針對性的措施對其進行妥善處理。通過對貴州省某工程案例進行分析可以看出,其中有一些公路的路基在壓實過程中,其整個壓實度其實存在嚴重的“超百”現象[1]。在這現象的影響下,公路在經過運營之后,路基就會出現明顯的壓縮或者是變形等情況,這樣不僅會直接導致路基、路面塌陷等問題越來越嚴重,而且還會導致路基出現嚴重的變形。兩種試驗方法在實施過程中,由于作用、機理相互之間具有明顯的差異性,所以得出的試驗結果也會不同。特別是在針對黃土地區的路基進行施工時,由于路基的壓實度不夠,所以勢必會導致公路在運行過程中受到嚴重的威脅,嚴重時,還會帶來嚴重的安全隱患問題。因此,必須要對路基最大干密度、最佳含水率的試驗條件進行相對應的調整和優化,只有這樣才能夠保證最終的設計指標符合CBR的實際要求。
通過對西部交通建設科技項目等一系列科研成果進行分析和深入研究之后,提出了黃土路基壓實的具體實施方法,同時還提出了振動壓實的參考參數,與之相符和的工藝手段也被廣泛應用。我國黃土地區大多數都屬于粉土,這些黃土的粒徑基本上都是細粒土。在針對這種類型的黃土地基或者是路基的施工而言,如果整個路基、地基的壓實度無法滿足實際要求,那么勢必會導致黃土地區的公路路基施工受到嚴重影響。除此之外,即便是壓實度能夠達到一定要求,但是如果黃土地區的路基含水率越來越大,而且由于受到外力作用的影響,仍然會出現不同程度的濕陷。一旦出現濕陷問題,勢必會導致公路在運行過程中受到嚴重的安全隱患威脅[2]。國內外在針對這一問題進行處理的時候,已經意識到這一問題的嚴重性,所以與實際情況進行結合之后,適當提出了很多意見和措施,這些措施的整體應用效果普遍比較良好。比如,貴州省在針對自己的一些高等級公路進行修理和建設的時候,在其中相對應的增添了孔隙率的控制指標。由于黃土基本上都屬于粉土,所以在針對黃土路基或者是黃土地基進行壓實處理的時候,需要對施工之后的含水率變化情況進行綜合考慮。特別是含水率的變化會對路基、地基本身的穩定性造成什么樣程度的影響等,這些都是在施工時,需要著重思考的問題。在針對路基進行填筑壓實,或者是在針對地基進行壓實設計的時候,應當適當在其中增加孔隙率控制指標。這樣不僅有利于通過指標的合理利用,實現對實際情況的及時調整和合理控制,而且還能夠促使黃土地區的公路路基施工質量得到有效提升。
在針對黃土地區公路路基的濕陷問題進行處理的時候,公路工程中比較常見的方法分為以下幾種。其中包括沖擊碾壓法、強夯法等,這些方法各自有不同的優勢特點,在選擇和具體利用時,要與實際情況進行結合,同時還要對地基本身的濕陷等級進行綜合考慮,這樣才能夠從中選擇最優的方法,實現對濕陷性黃土地基的妥善處理。
在針對黃土地基進行處理時,將以上的這些方法應用其中,或者是將其中兩種以上的方法進行有效結合,這樣能夠最大限度保證最終的處理效果。比如針對一些淺層的黃土公路路基進行處理時,可以將強夯法與沖擊碾壓法進行有效結合,采取這兩種方法中間的重錘夯實法。雖然該方法在實際應用過程中,其本身并沒有什么技術難度,但是需要注意的一點就是在針對黃土公路路基進行處理時,需要遵循的控制依據和標準。①在針對處理結果給予相對應的評價時,由于現階段所提出的指標大多數都是在地基承載力的基礎上提出。承載力一般情況下都被直接應用在構造物的基礎上,所以如果將其直接應用到路堤上并不合理。由此可以看出,在針對路堤本身的穩定性進行驗算和分析的時候,并不會將承載力大小考慮到其中[3]。其實,在針對黃土地區的公路路基進行處理時,其根本目的是為了能夠促使其整個沉降現狀得到有效控制,促使路基的穩定性得到有效提升。因此,在施工時,需要通過穩定、沉降的安全系數,實現對處理效果的評價。②由于黃土的濕陷在發生時,其主要是受到水的作用和影響才會出現。所以,如果在針對具有一定厚度的濕陷性土層進行處理的時候,要想促使該土層本身具有良好的抵御侵蝕能力,就需要及時采取有針對性的措施對其進行有效控制。其實土體的整個含水率如果達不到最初的含水率標準,那么濕陷的情況也不會發生。由此可以看出,其實在針對濕陷情況進行處理時,其整個處理的深度其實是可以得到有效控制的,并且在針對一些厚度比較明顯的濕陷性土層進行處理時,其整個處理方法具有一定的可行性。
黃土地區的公路路基在日常勘察設計以及具體施工時,由于黃土地區本身的特殊性,所以為了保證公路路基在施工過程中的質量、安全以及穩定性,需要保證地基處理控制標準的有效落實。與此同時,還要對黃土土體的整個含水率進行有效控制,只有保證含水率,才能夠盡可能避免出現公路路基沉降的現象。