濕陷性黃土地區(qū)道路施工影響與處理措施

卜 林 虎

(太原市市政公共設(shè)施管理處，山西 太原 030002)

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濕陷性黃土地區(qū)道路施工影響與處理措施

卜 林 虎

(太原市市政公共設(shè)施管理處，山西 太原 030002)

根據(jù)濕陷性黃土的特性，從換填法、預(yù)浸法、強(qiáng)夯法、擠密樁法等方面，闡述了濕陷性黃土常用的處理方法，并分析了地表水與地下水對(duì)濕陷性黃土區(qū)域道路施工的影響，為道路工程施工方案的制定提供了依據(jù)。

濕陷性黃土，道路，地下水，換填法

1 濕陷性黃土的分布及特性

在太原東山地區(qū)進(jìn)行道路施工，常會(huì)遇到濕陷性黃土地基處理問(wèn)題,其特性是未受水浸濕時(shí)，土體強(qiáng)度較高，穩(wěn)定性好，壓縮性較小，當(dāng)受到地下水和地表水的影響，通過(guò)與土基的相互作用，會(huì)使路基的強(qiáng)度和整體穩(wěn)定性被不同程度的破壞，土體的抗剪強(qiáng)度表現(xiàn)出明顯的異向性，達(dá)到一定程度土體結(jié)構(gòu)會(huì)迅速發(fā)生破壞，強(qiáng)度迅速降低，產(chǎn)生較大附加下沉，影響路基施工質(zhì)量乃至整個(gè)道路工程質(zhì)量。

在后期道路運(yùn)行過(guò)程中，如果遇到地下雨污水管道、熱力管道或給水管道破裂發(fā)生水體滲漏，土基就會(huì)被水反復(fù)沖刷導(dǎo)致土體流失，使得道路基層以下出現(xiàn)空洞，進(jìn)而使得道路路面塌陷，嚴(yán)重影響著道路的通行能力和過(guò)往行人車輛的安全。因此，必須因地制宜的采取相應(yīng)措施將水對(duì)濕陷性黃土的影響降低到最小程度，保證道路工程施工質(zhì)量，發(fā)揮市政道路最大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

2 濕陷性黃土常用處理方法

土路基施工質(zhì)量是整個(gè)道路工程的基礎(chǔ)，如同一座大樓的根基，如果土基在施工過(guò)程中處理不好，后續(xù)的基層、面層即使壓實(shí)度、彎沉值、厚度、原材料等各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)標(biāo)，整個(gè)道路的工程質(zhì)量也難以保證，后期使用過(guò)程中受到內(nèi)外部環(huán)境的影響，難免會(huì)出現(xiàn)路面下沉塌陷等病害影響道路設(shè)施正常運(yùn)行。地基的處理在濕陷性黃土、膨脹土、凍土等軟弱土地區(qū)尤為重要，以下主要介紹幾種在濕陷性黃土地區(qū)地基施工常用的處理措施。

2.1 換填法

換填法的換填材料主要包括素土、石灰土、水泥土，當(dāng)僅要求消除基地以下1 m～3 m濕陷性黃土的濕陷量時(shí)，可采用整體穩(wěn)定性好的素土換填，當(dāng)對(duì)地基承載力有足夠高的要求時(shí)，可在素土中拌合石灰、水泥進(jìn)行處理。土的最大干密度和最佳含水量應(yīng)采用輕型標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)確定。

換填施工時(shí)，應(yīng)將原狀地基需處理的濕陷性黃土全部挖除，利用粉質(zhì)黏土或黏土做填料，石灰應(yīng)過(guò)篩并拌合均勻，事先選擇試驗(yàn)段確定所選用的壓實(shí)機(jī)具、壓實(shí)遍數(shù)、虛鋪厚度、壓實(shí)方式、預(yù)沉量值等參數(shù)，在最佳含水量±2%時(shí)分層回填夯實(shí)至設(shè)計(jì)標(biāo)高。

2.2 預(yù)浸法

預(yù)浸法適用于黃土層較厚(一般大于10 m)，自重濕陷量不小于50 cm的區(qū)域，且與周邊建筑物、構(gòu)筑物、地下管線保持一定的安全距離，浸水前選試驗(yàn)段進(jìn)行預(yù)試驗(yàn)，確定浸水時(shí)間，水源及耗水量、浸水結(jié)束后的濕陷量等。浸水過(guò)程中做好監(jiān)測(cè)記錄，及時(shí)反饋監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，用監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)指導(dǎo)施工。地基浸水結(jié)束后，在地基正式施工前，如有必要需重新進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘察，評(píng)定地基的整體穩(wěn)定性、變形量、濕陷性及承載力等重要數(shù)據(jù)。施工過(guò)程中可結(jié)合墊層法或加鋪土工合成材料等有效措施處理。

2.3 強(qiáng)夯法

強(qiáng)夯法又稱為動(dòng)力固結(jié)法，其工作原理是利用起重設(shè)備將一定重量的重錘(根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)土質(zhì)情況和現(xiàn)有起重設(shè)備的種類選擇重錘重量，一般為10 t～40 t)，提升到一定高度(根據(jù)設(shè)計(jì)密實(shí)度要求，一般提升10 m～40 m),使其自由下落，通過(guò)與地基碰撞產(chǎn)生巨大的沖撞力夯實(shí)土層，夯擊過(guò)程要有專人負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)和記錄，做到既不過(guò)夯也不漏夯。強(qiáng)夯法施工工藝簡(jiǎn)單、速度快、工程造價(jià)低，適用于多種土質(zhì)的處理,在地基處理工程中得到廣泛的應(yīng)用。但其施工噪聲大，現(xiàn)在市區(qū)施工時(shí)一般不采用，可適用于郊區(qū)或野外施工。

2.4 擠密樁法

擠密樁分素土擠密樁、灰土擠密樁和水泥土擠密樁，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境和施工機(jī)具的不同，處理深度一般為12 m～20 m，其特點(diǎn)是可以最大限度利用原狀土，降低工程造價(jià)，縮短施工工期。

擠密樁成孔后，孔底在填料前必須夯實(shí)，孔內(nèi)填料宜采用素土或灰土，必要時(shí)采用水泥土，回填時(shí)應(yīng)分層回填夯實(shí)，壓實(shí)度不小于規(guī)范要求。施工時(shí),先按設(shè)計(jì)方案在基礎(chǔ)平面布置樁孔,成孔應(yīng)遵循先中間后兩邊或四周，先深后淺、先長(zhǎng)后短的原則，成孔后及時(shí)將事先準(zhǔn)備好的素土、灰土或水泥土分層回填夯實(shí)至設(shè)計(jì)高程，形成強(qiáng)度較高、穩(wěn)定性較好的復(fù)合地基。

3 地下水對(duì)濕陷性黃土區(qū)域道路施工的影響

濕陷性黃土地區(qū)的施工質(zhì)量通病很多與水有關(guān)，水對(duì)濕陷性黃土地區(qū)質(zhì)量的影響主要體現(xiàn)在對(duì)路基的破壞，進(jìn)而反射到基層、路面，因此在施工中要考慮采用必要的排水或隔水措施。

在開(kāi)工前認(rèn)真分析工程勘察設(shè)計(jì)文件，詳細(xì)了解現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)水文資料，準(zhǔn)確掌握地下水位置、埋深,科學(xué)合理的安排施工歩序，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件和施工進(jìn)度調(diào)整施工方法，對(duì)需要變更的部位及時(shí)和業(yè)主、監(jiān)理、設(shè)計(jì)聯(lián)系，提出變更設(shè)計(jì)，履行變更手續(xù)。如路基填方過(guò)多時(shí)，應(yīng)考慮采用其他更經(jīng)濟(jì)有效的方法，如換填、注漿、水泥土攪拌樁、高壓旋噴樁等加固地基的措施，保證施工技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理。對(duì)地下水位較高的路段，要因地制宜利用排水工程，合理設(shè)置降水井、止水帷幕，攔截、降低或抽干地下水，通常使用的排水工程主要有輕型井點(diǎn)降水、噴射井點(diǎn)、管井降水、止水帷幕等。同時(shí)，結(jié)合土工合成材料等新型防水材料，既可提高路基路堤的抗沖刷能力，又能增加道路的整體性和穩(wěn)定性。

4 地表水對(duì)濕陷性黃土區(qū)域道路施工的影響

地表水對(duì)濕陷性黃土影響主要指的是由于降雨導(dǎo)致施工區(qū)域內(nèi)大量積水，對(duì)工程的施工實(shí)際操作帶來(lái)不利影響，從而危害工程質(zhì)量。我們知道路基積水對(duì)路基施工質(zhì)量的危害是非常大的，降雨期間即使大部分的雨水能通過(guò)事先挖好的排水溝、截水溝流入預(yù)定集水井，但是仍然會(huì)在路基內(nèi)滲入大量水分。為了保證路基的施工質(zhì)量，就必須經(jīng)過(guò)翻松、晾曬、換填等措施使路基含水量合理化，如果在路基含水量過(guò)高的情況下進(jìn)行施工，就會(huì)危及路基乃至整個(gè)道路的工程質(zhì)量。

為避免路基的雨季施工給工程造成不必要的損失，可采取以下防治措施：首先，要制定一個(gè)完善雨季路基施工計(jì)劃，認(rèn)真檢查施工區(qū)域內(nèi)的排水系統(tǒng)的功能是否正常，要將施工材料和器械的存放地點(diǎn)盡量選在地勢(shì)較高的施工區(qū)域內(nèi)，以免降水過(guò)程中被淹沒(méi)。其次，要隨時(shí)關(guān)注近期內(nèi)的天氣變化情況，如果在土方施工的過(guò)程中，突發(fā)降雨，應(yīng)該立即停止施工，降雨后應(yīng)該第一時(shí)間對(duì)施工區(qū)域進(jìn)行排水處理，認(rèn)真檢查施工區(qū)域狀況，確認(rèn)正常現(xiàn)象后，方予繼續(xù)。最后，要做好相關(guān)的排污工作和應(yīng)急搶險(xiǎn)工作。

5 結(jié)語(yǔ)

道路工程作為一項(xiàng)特殊的城市基礎(chǔ)設(shè)施，其現(xiàn)場(chǎng)施工和后期運(yùn)行極易受到各種客觀因素和自然環(huán)境的影響，尤其是在濕陷性黃土地區(qū)施工，不僅要考慮現(xiàn)場(chǎng)的水文地質(zhì)條件、季節(jié)性施工的影響，還需要綜合考慮施工單位的施工經(jīng)驗(yàn)、施工方法、質(zhì)量管理水平、施工機(jī)具的先進(jìn)性和有效性等因素，通過(guò)施工過(guò)程的嚴(yán)格部署、精心組織、精細(xì)施工，最大限度保證工程質(zhì)量，避免或減輕地基濕陷對(duì)道路的影響，保障道路安全運(yùn)行和市民出行安全。

[1] 馬 玫.市政工程基礎(chǔ)[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2006.

[2] JGJ 167—2009，濕陷性黃土地區(qū)建筑基坑工程安全技術(shù)規(guī)程[S].

[3] GB 50025—2004，濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范[S].

Road construction influences and processing measures in collapsible loose region

Bu Linhu

(TaiyuanMunicipalPublicAdministrationDepartment,Taiyuan030002,China)

According to collapsible loose features,starting from aspects of replacing method,prepared prepreg method,dynamic compaction method and compaction method,describes common collapsible loose processing method,analyzes the impact of surface water and groundwater upon road construction in collapsible loose region,which has provided some guidance for regulating road engineering construction scheme.

collapsible loose,road,groundwater,replacing method

1009-6825(2016)29-0143-02

2016-08-03

卜林虎(1983- )，男，工程師

U415.12

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