浅谈湿陷性黄土地区粉质土路基填筑

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摘要：湿陷性黄土地区粉质土路基填筑,对于西北地区来说由于受优良填料少的限制，是最常见的，然而由于粉质黄土的粘合性较差，不宜板结，压实效果差，在路基填方中也是一个难题。本文结合靖安高速公路L7合同段实例，分析了粉质黄土路基填筑的一些施工技术，为同行提供参考。

关键词：陷性黄土地区 粉土路基 填筑

粉质黄土透水性强，干燥时较稳定，浸湿后强度急剧下降，过干时强度较低但较稳定，过湿时具有较高的压缩性，易形成弹簧土，还会产生轻微收缩裂缝，不是填筑路基的理想材料。黄土显著的特性是直立性好，同时具有显著的压缩性和湿陷性。

黄土在自重或外界压力作用下，受水浸湿后土体结构迅速破坏而发生的土体结构显著下沉现象，称之为湿陷。具有湿陷性的黄土，称之为湿陷性黄土。目前学术界多数人认为湿陷性黄土是塑性指数较高的偏红色粘性黄土为湿陷性黄土，我认为这种土体应该纳入粘性土的范畴，并认为颜色偏黄的粉质黄土才是湿陷性黄土，湿陷性黄土本身首先应该是一种粉质细粒土，而不是粘性土。下面我所讨论的湿陷性黄土为粉质湿陷性黄土的范畴。

现以西部开发省际公路通道内蒙古阿荣旗至广西北海线，陕西境靖边至安塞高速公路路基工程第7合同段为例，对湿陷性黄土地区粉质土路基填筑进行浅层探讨论证。

靖边至安塞高速公路路基工程L7合同段主要路基填方为K34+000-K35+690路基填筑，及和该段路基相交的李家湾半互通式立交两条匝道组成，填方数量约9万立方米，所用填料为K36+690-K37+400段挖方路堑的利用方原山体土体，为细粒粉质土，具有明显的湿陷性，经标准击实试验批准的该土体最大干密度为13.1g/cm3，最佳含水量为11.9%。该合同段施工时将试验段选择在了李家湾互通立交的A匝道，该匝道长约300m。

1 填筑前准备

1.1 施工组织设计的准备

路基填筑前，首先要将路基填筑施工组织设计报请监理工程师进行审核，主要是要做好经济、可行的施工方案。并应根据监理工程师批复意见进行组织施工。

1.2 物料机等硬件的准备

施工单位应做好路基填料的选择，并尽早完成标准标准击实等土工试验，并报请监理工程师和总监办中心实验室等机构进行平行试验，并获得最佳含水量和最大干密度等标准的参数，以供后续施工检验取得试验依据。同时应根据以往经验选择合理的施工机械进驻施工现场。

1.3 质量检验等软件的成立

施工单位应成立以项目经理和总工为首的项目经理部，并设立相应的技术、质检、安全环保等部门，为路基填筑工作打下“人”的技术和管理基础。

1.4 填筑前原地面处理

路基填筑前，应先提前完成征地拆迁等前期准备工作，然后进行准确施工放样。在全面、彻底清除原地面表土后，进行填筑前基底密实度处理，视具体情况，其常见处理方法有换填土层法、强夯法、冲击式压路机碾压法。我所论述的范例靖安高速公路L7合同段，按照设计文件对原地表进行了强夯，平整压实后进行土方填筑。经后期对该段路基的施工及运营期间的持续观察，发现强夯法在湿陷性黄土地区粉质土路基填筑中是一种非常行之有效方法，该方法可以有效的减少填方路基的沉降。

2 路基填筑

2.1 防排水设施的布设

由于水会给路基填筑带来很大的不利甚至是巨大的损失，且粉质黄土很容易受到冲刷流失，所以路基填筑前，应先按照设计文件要求做好反排水系统，或者可以先做一些临时排水设施，后续同步完善设计防排水系统。若设计文件的防排水系统不能满足要求时，应提请有关部门进行设计变更补充完善，确保路基施工期间不受到水毁。遇到有暴雨的季节，应当在已填筑好的路基填方边缘设立临时土埝挡水，在合理的位置布设临时急流槽，并在临时急流槽上设置防水土工布、塑料布等进行防渗漏和冲刷，实践证明，这一点非常的重要，可以使已填筑好的路基免遭水毁冲刷。

2.2 施工机具的选择

经过不断的现场试验，各种机械组合都做了试验，最后发现，简单的推土机，配合平地机，再加上一台自重大于18t的振动压路机就是最简单、最经济，也是最实用的一种组合。实践证明，对于粉质黄土，凸块碾等特殊压实设备都是压实效果不良，不经济的选择。

2.3 填料的选择

由于本例所处位置为半风沙半干旱的黄土高原地区，无其他合适的填料，虽有红粘土但运距远，造价高，故选择了就地挖方路堑粉质黄土利用的填筑方案。

2.4 铺筑层厚的选择

在满足公路路基施工技术规范的前提下，同时考虑经济可行的原则，经过试验，选择松铺厚度29cm，松铺系数为1.3，实际压实厚度为23cm，这样实现了最大的经济效益，又符合规范要求。

2.5 含水量的选择

含水量是制约压实效果的一个最重要的因素，土体只有接近最佳含水量的情况下才能获得最大的密实度，因此要想得到理想的压实度，就必须要控制好填料的含水量，规范要求含水量应控制在最佳含水量的±2﹪，而经过我们对靖安高速公路L7合同段的大量实验，实践结果表明，对于粉质黄土来说，含水量要取上限，即要取大于最佳含水量接近2个百分点，甚至可以将含水量控制在大于最佳含水量3-4个百分点，其压实效果依然很好。如本例所在路段所用填料的最佳含水量为11.9%，实践证明填土压实后的含水量保持在15%以下都会有很好的压实效果，相反若果施工含水量小于最佳含水量的情况下，压实效果会很差。这一点是我们在该段粉质黄土填方路基施工以及相邻标段施工中取得的宝贵经验，希望大家在以后类似的施工中可以批判的吸收鉴戒。

2.6 填土压实

经采取了不同的施工机械组合方式进行了试验，其中94区和96区压实度难以得到相应的压实标准，后在不同位置取土，在不同的实验室进行多次平行试验，证明所填土体的最大干密度和最佳含水量是没有问题的，后经过试验，通过增加洒水量，使含水量略大于最佳含水量，延长夜间闷料时间等措施后，94区的压实度较容易满足规范要求，可是96区的压实度还是难以满足规范要求，在不断的试验中，我们终于找到了一个艰难的办法，就是在正常的自重大于18t的压路机静压2遍，振动碾压2遍，再静压1遍收面后，用装满水的水罐车和装满土的自卸车再进行顺序叠合重压，会取得较好的压实效果。这个补强的压实方法，仅供实在无法得到规范要求的压实度的情形下参考。另外，对于粉质黄土路基填筑，一般在没填高3m后要进行一次强夯，以避免粉土高压缩性带来的路基沉降，靖安高速投入使用6年之久，路基无沉降就是一个很好的例证。

3 结束语

上述是对陷性黄土地区粉质土路基填筑的一些浅层论述，目前对于粉质黄土填筑路基技术国内还尚缺乏成熟经验，需要更多的同仁来加入讨论。我所积累的重要经验就是，粉质黄土填筑路基关键法宝就是要控制好土体含水量，使压实含水量略大于最佳含水量2-4个百分点。