濕陷性黃土地區路基防護技術研究

王澤普

（中國石油天然氣管道工程有限公司，河北廊坊 065000）

1 引言

黃土在我國分布較廣，濕陷性黃土具備孔隙大、粉粒含量高；易被沖刷、溶蝕；土壤密度及含水量低等性質，主要呈黃色及褐黃色等。干燥情況下，這類黃土強度較高，但雨水浸濕后，其強度會快速下降，嚴重影響了路基安全，尤其是處于濕陷性黃土地區的山區廠礦道路，其地理環境復雜，行駛車輛載重較大，若未做好路基防護工作，很容易發生路基病害問題，嚴重影響車輛行駛安全。

2 濕陷性黃土地區路基防護的重要性

現階段，廠礦事業迅速發展，對廠礦道路穩定性及安全性提出了更高的要求[1]。當前，較多濕陷性黃土地區的山區廠礦道路存在路基邊坡失穩問題，嚴重影響了行車安全，并且一旦出現路基病害問題，很可能會中斷交通，甚至引發安全事故，造成較大的經濟損失。因此，進行濕陷性黃土地區山區廠礦道路路基防護尤為重要，可保證廠礦道路功能的良好發揮，保證車輛行駛安全，還能保證廠礦事業良好發展。

3 濕陷性黃土地區路基防護的主要技術

3.1 擋土墻技術

擋土墻屬于對土體予以支撐的結構物，可有效防止土體變形，其存在多種類型，如挖方擋土墻、山區擋土墻等。該技術應用下，可節省土方量，還能避免路基變形破壞，對道路安全尤為重要。擋土墻主要包含以下技術要點：（1）建造擋土墻時，應在斜坡上平整放置外線、架空線以及支柱，并對支柱做出合理調整，使砌體滿足設計要求。（2）建造所用砌體不可出現損壞問題。（3）各部分水平接縫應保持一致。相鄰路段間，擋土墻高差不可大于1.2 m。路基施工環節，擋土墻主要是對山坡土體進行支撐，以免發生路基變形問題。

3.2 石護坡技術

石護坡技術具備較多優勢，如工藝簡單、成本低，能夠就地取材，可用于坡度較陡的區域，但也存在重量大的缺點，不適合應用于高邊坡路基防護[2]。這種護坡形式主要包含兩種類型：第一，干砌片石。該形式在使用環節可有效降低大氣降水對邊坡的損害，可對路基實現有效防護，但不適用于凍害及嚴重受潮地段，容易產生更嚴重的損害。第二，漿砌片石。道路施工環節，若施工區域地表流經存在較強的波浪作用、較高的流速，會使路基邊坡受到較為強烈的沖擊，所以，相關人員應選擇漿砌片石保護路基邊坡。這種防護方式成本適中，且具備較強的適應性及耐久性特點，可獲得較好的防護效果。

3.3 砌筑骨架灌草護坡技術

砌筑骨架灌草護坡方式主要是通過漿砌片石得到框架式構筑物，在框架中間種植灌草，兩者共同作用下，避免路基邊坡出現溜坍情況。這種防護技術主要有以下要求：（1）現澆混凝土應用的材料在技術、品種、強度等級及質量等方面均應滿足設計要求；（2）根據設計要求，確定預制件混凝土強度等級；（3）骨架護坡與護坡間應沒有空洞，做到緊密貼合；（4）伸縮縫、沉降縫等應合理設置，不可對結構安全性產生不良影響；（5）骨架間種植的灌草數量及種類，應根據設計要求進行選擇；（6）保證骨架間植物防護合理；（7）邊坡客土厚度、填筑方法等應檢驗合格；（8）嚴格按照檢驗方法進行檢驗，確保偏差符合規定要求。

3.4 坡面錨網處理技術

坡面錨網處理技術，主要是在混凝土、鋼筋網及錨桿共同作用下，使路基邊坡具備更高的抗變形剛度與強度，避免出現側向變形問題，提升路基邊坡穩定性[3]。這種路基防護方式適用于強度低、巖性差，且容易風化的巖石邊坡中，也適用于局部小型崩塌，存在落石情況的巖質邊坡中。這種路基防護方式適應性較強，可靈活布局，在各種復雜地貌及地形中均能獲得良好的防護效果，且防腐壽命較長，能夠有效降低成本。

4 濕陷性黃土地區路基防護技術的應用實踐

4.1 擋土墻技術的應用

1）明挖基坑。基坑開挖前，應全面了解工程地質情況，科學設置截水溝，同時，開挖環節需要嚴格根據開挖線開挖，開挖環節，采取機械與人工修整結合的方式。對于巖石基坑應選擇爆破方式，通過人工清理基底，并將標高修整鑿平。實際工作中，斜面開挖成形的基坑不可選擇填筑的方式筑成。若在雨季施工，應合理設置基坑排水溝，避免雨水浸泡基底。基坑成形后，應核驗地質情況與實際深度，若不符合要求，應及時補救，核驗合格后，才可開展后續施工。

2）設置泄水孔。按照泄水孔坡度，選擇規格為φ10 mm 的PVC 管進行施工操作。操作環節應重點關注以下幾點：將反濾層設置于進水側，高出0.3 m，在最低排水側，通過黏土進行隔水層設置；交錯設置泄水孔，各泄水孔相隔約2 m；墻背應預留矩形孔，尺寸為10 cm×l5 cm。還應檢查黏土隔水層，確保其符合實際要求。

3）回填土、勾縫。選擇抗侵蝕作用的碎石土，砌墻環節，應將回填土填好，夯實系數應≥0.94。砌筑好墻身后，做好勾縫工作，并保證勾縫美觀，具體應選擇M10 水泥砂漿。

4）片石混凝土墻澆筑。通過組合鋼模進行鋼管架支撐與預埋拉桿設置。由于存在較大斷面，因此，通常選擇水平分段措施進行混凝土灌注，上一層應重新支模，預埋拉桿高度為2 m。待強度達到70%，可將模板拆除。

4.2 石護坡技術的應用

4.2.1 技術要點

對于濕陷性黃土山區廠礦道路，主要選擇漿砌石護坡技術，砌筑前，應保證石料干凈無泥垢，砌筑環節確保其表面濕潤。選擇坐漿法分層砌筑，保證3～5 cm 鋪漿厚度，邊鋪漿邊砌石，利用砂漿將砌縫填充好，不可出現少漿情況，并用扁鐵將縫內砂漿搗實；不可先放石塊再進行砂漿灌縫。選擇上下層錯縫砌筑的方式；保證外露面平整，并留有4 cm 左右深的砌縫空氣，便于后期進行勾縫處理；豎縫與水平縫寬度分別不超過4 cm 及2.5 cm。利用鋪漿法開展石體砌筑工作，保持4～6 cm水泥砂漿沉入度，若在氣溫較高環境下施工，可將沉入度適當調大。灰漿鋪砌前，保證石料濕潤，但不可存在積水。開始砌筑時，石塊不可側立，也不可選擇中間填芯的措施。

4.2.2 質量控制

（1）同一層應保證砌面平整度，相鄰砌石高差應低于20 cm。（2）石塊自身應具備良好的穩定性，將大面朝下，通過搖動等方式，保持平穩。（3）石塊不可直接接觸，密實填塞豎縫砂漿，做到均勻鋪漿，填塞完成，插搗表面泛漿即可。（4）砌筑完成后，在18 h 內應進行砌體外露面養護，保持外露面濕潤，并且保證水泥砂漿養護時間超過兩周。冬季時分，由于水泥水化反應會變慢，初凝時間也會較長，通常禁止進行砌體灑水養護，可通過覆蓋草簾等方式進行保溫防凍。

4.3 砌筑骨架灌草護坡技術的應用

4.3.1 砌筑骨架

砌筑骨架灌草護坡技術中，片石骨架砌筑屬于較為關鍵的過程，具體施工環節，應確保各環節質量，根據規范標準開展相應操作，保證路基邊坡防護質量。

1）骨架砌筑環節，應選擇自上而下砌筑的方式，確保片石大面朝下，石塊間相互咬合，留出不低于8 cm 的砌縫，不能存在水平及垂直通縫，防止對骨架整體穩定性產生影響。

2）骨架選擇擠漿法砌筑，坐漿鋪好后再砌筑，并在豎縫中擠入飽滿砂漿，避免出現假縫等不良問題，影響到砌體黏結強度。

3）根據設計要求，合理把控骨架嵌入坡面溝槽深度，確保其緊貼于坡面，骨架需要與截水緣同時砌筑成整體，保證線形順直，為保證骨架中的水流可良好進入排水溝中，需要確保流水面與草坡面一致，以免坡面受到水流沖刷。

4）合理設置伸縮縫，選擇同縫寬的模板，兩側同步砌筑，完成一側砌筑后，向上抬高一層，確保縫隙順直。完成砌筑后，將模板取出，將瀝青麻筋填入縫中。

5）在勾縫設計上，若有要求，嚴格按照要求設置，若無要求，可選擇平縫壓槽法進行勾縫處理，完成面石砌筑后，工作人員需要鏟除石縫砌筑砂漿，形成深10 mm 左右、寬15 mm左右的縫隙。

6）完成砌筑后，做好養護工作，避免骨架被破壞。

4.3.2 骨架內植草

進行骨架內植草的主要目的是通過植被的加固及覆蓋作用，避免坡面受到雨水沖刷形成沖溝，選擇方格網骨架與植草防護結合的方式，提升防護效果。（1）完成骨架砌筑后，需要開展植草施工，避免坡面土受到雨水沖刷影響骨架質量。（2）將坡面中存在的雜物清理干凈，將種植土回填至骨架網格中，并進行平整處理。（3）植物防護環節，可選擇植樹、植草皮的方式，也可選擇播撒草種等方式。通常應選擇根系發達、耐旱能力強的多年生草種，根據設計文件實施綠化施工。（4）植草前應保證坡面濕潤，保證土壤水分深度超過15 cm 后，再開展植草工作。（5）植草完成后，需要及時將無紡布覆蓋在上方，減少水分蒸發，保證成活，也可避免雨天強降雨的沖刷。（6）結合天氣情況，進行霧狀澆水，促進種子萌發；為促進草苗發育，還應及時施肥；適當噴施農藥，降低病蟲害影響，若存在生長不均勻區域，應及時處理。

4.4 坡面錨網處理技術的應用

4.4.1 搭設腳手架

搭設腳手架前，應了解邊坡穩定性，保證安全后再進行腳手架搭設。在穩定巖石上設置鋼管支架立柱，不可將其置于浮渣上；架子寬度在1.2～1.5 cm，立柱間距保持在1.5 m；保證管扣搭設穩定性，相鄰鋼架應穩固連接，實現安全施工。

4.4.2 坡面修整

當邊坡平整度不足，且存在破碎松散情況時，應清楚巖渣與浮石。保證巖面光滑；將存在的障礙物拆除；空洞用石塊補砌；若坡面局部不夠穩定，應進行加固處理；通過勾縫或灌漿的方式，處理較大裂縫問題；將泄水孔設置于坡腳處，結合現場情況，進行布設。

4.4.3 噴射混凝土作業

（1）噴射作業前，應全面檢查機械設備及電線等情況。（2）將坡面沖刷干凈，結合現場情況后，將錨桿深度確定在1.0～1.5 m，鉆孔應與坡面垂直。錨桿間排距為200 cm，呈梅花形布置。（3）若巖石過硬，應選擇加水方式進行鉆孔處理，并且不可強加壓力沖鉆，防止對邊坡穩定性產生影響。（4）通過壓力泵，向錨孔中注入1∶1 水泥砂漿，并保證工作壓力適中，注漿完成后，及時插入錨桿，如果沒有砂漿溢出，需要進行補漿操作。

4.4.4 掛網

（1）調直圓盤鋼筋，根據邊坡形狀取料加工，鋼筋網編織環節，網孔規格保持在20 cm×20 cm，保證均勻分布，且綁扎牢固。（2）鋼筋網編好后，應科學焊接錨桿交接處，避免噴射混凝土時鋼筋出現晃動。（3）鋼筋網應與混凝土表面貼緊，使鋼筋網保護層厚度合理。

5 結語

綜上所述，相比于普通地區，濕陷性黃土地區土質強度較低，且存在較大的孔隙，因此，這種地區中的路基往往易于發生各種病害問題。特別是山區廠礦道路，其外部環境更加復雜，更應通過多樣化的手段進行路基防護，保證山區廠礦道路路基的安全性及穩定性。通過擋土墻技術、石護坡技術、砌筑骨架灌草護坡技術、坡面錨網處理技術，均能獲得良好的防護效果，具體應用時，結合實際情況靈活選用，從而有效提升路基防護水平。