張云周 甘肅恒通路橋工程有限公司高級工程師
柴尚云 甘肅恒通路橋工程有限公司助理工程師
我國國土面積居于世界第三,地域廣袤,地質類型呈現多樣化。濕陷性黃土是較為常見的一種地質類型,該類型的土地與其他類型的土地存在明顯差異,在外貌特征與工程特征方面更為獨特,對于工程施工產生明顯的影響,需要工作人員明確其特性,有效地做好應對措施,以提升工程質量。
天然含水量的黃土自身較為穩定,具有較高的強度,可壓縮性較小。但黃土浸水后其性質特征將發生明顯的變化,傳統的結構性能發生改變,如強度明顯降低,內部結構被破壞,在各種附加重量與黃土自身的重量影響下,整體土層可能會發生明顯的下沉情況甚至陷落,因此也被稱為濕陷性黃土。按照當前的標準,濕陷性黃土分為兩種:一種為自重濕陷性黃土,是指黃土浸水后沒有外部載荷的影響,由于自身的自重壓力影響出現濕陷性;另一種為非自重濕陷性黃土,是指黃土在浸水后需要有一定的附加載荷作用才會出現濕陷性[1]。濕陷性黃土對工程施工產生的影響較為明顯,當工作人員未能正確認知濕陷性黃土的特征時,將對其沉降控制造成影響問題,造成黃土路堤不均勻沉降,這是現階段我國建筑工程中出現工程事故的常見原因,需要加強重視力度,優化現有施工模式,做好與之相關的預防與控制工作,正確地控制濕陷性黃土的危害,促使我國建筑工程行業穩定發展[2]。
現階段,我國《公路工程技術標準》明確對濕陷性黃土的濕陷性系數進行定義,其計算公式為:


受濕陷性黃土自身的性質影響,在工程開展過程中,工作人員應加強重視力度,明確其對工程產生的影響,合理地進行濕陷性評價,明確不同濕陷等級產生的影響,有效地進行科學的指導,結合工程實際情況提出科學的指導方案,降低濕陷性黃土的危害,保證工程有序地開展[4]。

表1 濕陷性黃土地基濕陷等級
濕陷性黃土作為路堤填筑材料,由于自身的因素影響,浸水后自身的性質會發生明顯的變化,內部結構迅速被破壞,不僅自身的強度降低,還會造成明顯的沉降問題,影響路基的穩定性。尤其在高路堤地段,更容易引發安全事故,造成經濟損失甚至人員傷亡。因此在施工過程中,工作人員應加大控制力度,合理地進行施工優化,具體可以從以下幾方面進行。
在工程開展過程中,新黃土與舊黃土均可以用作路基填料,并且在常規情況下,其含水量小于最佳的含水量,主要的原因在于濕陷性黃土自身的性質。工作人員在選擇材料的過程中,應合理地進行控制,明確其自身特征,區分新老黃土的性質,注重整體分析。如果新黃土的整體性質優越,可以作為填充料,應保證其充分的擾動,并且按照標準其直徑需要小于10 cm,以保證安全性。對于老黃土來說,自身的透水性不佳,并且在干濕難度方面難以調節,體積較大的土塊難以粉碎,因而工作人員需要結合實際情況進行合理處理,在施工前進行實驗數據分析,以保證其符合工程需求,降低濕陷性黃土產生的危害[5]。
實際上,天然狀態下的黃土性質良好,但在工程施工過程中,由于施工季節以及外界因素的干擾,其填料的含水量通常小于最佳含水量,這也是由于黃土自身的性質影響。在含水量處理過程中,應將干燥或者半干燥的黃土進行處理,將其分攤過后平鋪到路基中,每攤一層需要灑水,保證水分被黃土吸收,運用機械進行均勻的攪拌,將其平整壓實,做好施工各項準備。在灑水過程中,應保證灑水量合理,按照天然含水量與最佳含水量的數值作為參考,并綜合分析天氣、溫度以及環境等因素產生的影響,合理地進行分析計算,設計出最合理的參數值,以保證工程質量[6]。在部分工程中,如果條件允許,也可以選擇蓄水滲透法進行處理,通過蓄水量放水來進行滲透實驗,明確其滲透深度,取土時保證其深度合理,再進行合理的處理。在分析過程中應充分考慮各種因素的影響,如土力結構特點,合理地開展分析,做好孔隙滲透率分析,通過各項數值來計算,保證蒸發在合理的范圍內。對于特殊的地區,在處理過程中應合理調整各項數值,如盆地、低地、農業灌溉區、多雨區等,該類區域通常含水量較大,因此工作人員需要結合實際情況進行設計。可以選擇摻入石灰進行處理,優化其穩定性,在后攤鋪與攪拌中應合理地進行控制,優化其含水量,并做好壓力測試。
在現階段濕陷性黃土地區路堤施工過程中,應明確壓實工作的重要性,結合實際情況進行壓實處理,通常情況下選擇重型壓實工具處理。受黃土地區自身的性質影響,壓實機的應用中機具的功率越大其壓實效果越好,可以良好地進行壓實度控制,以提升施工質量。在使用振動壓路機過程中,前兩次應選擇靜壓不震動,以先慢后快的方式來逐漸提升強度,掌握實際的含水量,以滿足需求。對于濕陷性黃土來說,在處理過程中如果其自身不能在碾壓條件下一次性碾壓成型,會造成土體內部的結構破壞,而增加碾壓次數會對土質產生影響,造成土質干裂。如果碾壓次數增多將造成其干裂深度進一步加深,甚至加劇散粉情況,在長時間的歇工下將增大難度。由此可以發現,在現階段的施工過程中,必須保證碾壓段施工實現“碾壓一段成型一段”,選擇合理的壓路機,以此來提升工程質量[7]。
對于黃土填筑的高路堤來說,受自身的性質影響,填挖交界面通常會出現裂縫情況,該問題的產生原因在于交界處的結合面處理不當,以致造成嚴重的后果。黃土坡面通常較為陡立,當無法開挖結合臺階時,則應選擇合理的超挖方路塹,利用其深度來進行處理。選擇合理的回填方式處理,明確其設計標高,部分情況可以選擇重錘進行夯實,通過縮小土體間隙來優化,降低濕陷性,但在夯實過程中需要保證其夯位緊靠,保證平面搭接合理。在第二遍夯實過程中,需要合理地根據首次夯實夯位縫隙進行處理,反復4 次左右最佳,以有效解決交界面裂縫問題。
在處理填挖交界面的裂縫時,部分工程也選擇土工釘進行處理。可以利用直徑18 mm 的圓鋼進行制作,其長度80 cm,將其打入土面中,控制間距在1 m 左右,兩層填筑高度契一排,以保證其工程質量。與此同時,工作人員還需要對濕陷性黃土地區工程進行合理的防排水,明確該環節的重要性,合理進行工程設計,提升地基的穩定性[8]。
在當前的時代背景下,濕陷性黃土地區的路堤施工工程數量增多,工作人員應合理地優化技術,加強整體控制,明確工程自身的要求與濕陷性黃土產生的影響,采取科學合理的方式進行處理,以提升工程質量。與此同時,工作人員還需要不斷對技術創新,優化現有的施工模式,明確濕陷性黃土的危害,做好防護工作,降低其對工程的影響,保證工程質量符合要求,適應時代發展。