山区UV型沟湿陷性黄土高填方路基施工技术要点

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　　【摘要】高速公路的建设对国民经济建设发展和人们生活质量都有着不可忽视的重要影响。目前，全国各地众多公路正在如火如荼地建设，不可避免会遇到特殊环境条件，为保证路基工程的施工质量和运营安全，需要结合工程实际的特点，对每项施工技术进行优化调整，保障施工质量。本文结合某工程实例，针对山区湿陷性黄土高填方路基施工技术要点进行了分析。
　　【关键词】公路工程;UV型沟;湿陷性黄土;高填方;技术要点
　　【中图分类号】TU751.4
　　【文献标识码】B
　　【文章编号】1671-3362（2020）08-0054-02
　　某工程位于冀西北山区丘陵地带，沿线地形起伏变化较大。连续分布大量湿陷性黄土，经过长期雨水冲刷，形成大量不规则UV型冲沟，其中UV型冲沟最大填筑高度29.5m，平均填筑高度17.0m。根据以往施工中的相关经验和在施工过程中不断积累的经验，项目部不断改良优化施工工艺，针对主要的施工环节进行重点把控，取得了良好的路基施工效果。
　　1.湿陷性黄土的特性
　　湿陷性黄土的颗粒组成以粉土颗粒为主，粗颗粒的主要矿物成分是石英和长石，形成初期，季节性的少量雨水把松散的粉粒粘聚起来，而长期的干旱使水分不断蒸发，少量的水分以及溶于水中的盐类都集中到较粗颗粒的表面和接触点处，可溶盐逐渐浓缩沉淀而成为胶结物，形成以粗粉粒为主体骨架的蜂窝状大孔隙结构[1]。
　　湿陷性黄土是一种特殊性质的土，土质较均匀、结构疏松、孔隙发育。在未受水浸湿时，一般强度较高，压缩性较小，当在一定外部压力作用下受水浸湿时，结构迅速破坏，强度迅速降低，土体在上覆土层的自重压力或在自重压力与附加压力共同作用下，大孔隙塌陷，导致黄土地基附加的湿陷变形。
　　2.UV型沟湿陷性黄土高填方路基存在的质量隐患
　　2.1路基主体沉降变形
　　湿陷性黄土高填方路基施工过程中，因施工工序质量管理不严格、不规范，施工工艺不合理，关键施工环节控制不到位等问题，未完全消除湿陷性黄土的湿陷性，可能导致路基路面施工完成后，随着时间的推移，湿陷性黄土因自身土体特性的原因，继续出现较大的沉降变形，影响工程的实体质量和行车的舒适性[2]。
　　2.2路基路面局部空洞塌陷
　　因施工过程中未对湿陷性黄土采取有效防水隔水措施，导致雨水通过路面结构渗透到下层土体内，由于湿陷性黄土遇水后，土体结构强度迅速降低，经过长期的遇水侵蚀，土体塌陷、下沉，反射到路面结构，导致路基路面局部出现空洞塌陷，造成较大的行车安全隐患。
　　2.3路基主体雨水冲刷破坏
　　路基主体的防护排水工程設计不合理，施工不规范，造成因降雨汇集于UV型沟上游的大量雨水无法快速排出，长期浸泡、侵蚀路基主体，路基高填方边坡被破坏，冲刷路基主体，加速路基工程的损坏，需投入大量的维护费用，同时存在诸多不确定质量隐患。
　　3.UV型沟湿陷性黄土高填方路基施工技术要点分析
　　项目部结合工程的实际地形地貌，根据各UV型深沟的深度和地质情况特点，针对UV型沟及湿陷性黄土高填方路基的施工工艺、防护排水，采取“一沟一方案”的措施，进行施工方案编制以指导现场施工。
　　3.1清表及开挖台阶
　　利用机械配合人工清除原地面以下30cm腐殖土，当原地面纵坡大于12%或横坡陡于1∶5时，先从沟底利用挖掘机将沟壁清表一定高度后开挖宽度2m，高度4m台阶，台阶顶做成向内大于4%的内倾斜坡，从沟底分层填筑4m后在继续对沟壁进行清表开挖台阶，依次循环施工。
　　3.2路基填筑
　　施工中采取横断面全宽、纵向分层填筑方法施工。填料采用挖掘机配合自卸汽车运输，挖掘机、装载机、推土机、平地机进行找平，分层填筑，振动压路机碾压，横向填挖交界处铺设土工格栅，增加路基填挖交界位置的整体性;每层松铺厚度30cm，遵循“先慢后快，先静压，后振动”、从路边向路中、从低侧向高侧的原则进行碾压施工，保障每层填土压实度[3]。
　　3.3强力夯实
　　如图1，路基填筑过程中，每填筑4m进行一次强力夯实处理，并且延伸至沟壁开挖台阶位置，形成填挖结合面的整体性，同时消除黄土的湿陷性，在强力夯实的基础上，路基每填筑高度1m，采用小型液压夯实机进行强夯补强，进一步消除黄土的湿陷性，减少路堤的工后沉降，保证高路堤边坡的稳定性。
　　3.4防护排水
　　UV型沟高填方路基两侧坡面设置构造防护、泄水槽、急流槽等多种防护形式，对坡面进行保护，针对UV型沟沟内涵洞，上下口位置增设B型护脚墙，延伸至两侧沟壁，阻断地下渗水向路基主体渗透，并将雨水快速通过涵洞排出，起到有效防护排水的作用，防止雨水对路基的冲刷和渗透，有效保障路基工程实体质量。
　　在湿陷性黄土顶面设置一层水泥土作为防水隔层，防止路面水向下渗透到湿陷性黄土内，造成路基空洞塌陷等质量事故病的发生。
　　4.UV型沟湿陷性黄土高填方路基施工保障措施
　　4.1强化施工管理
　　实施科学管理，制定合理的管理制定，建立严格的奖惩制度与质量责任制度，各施工部位均实行专人盯控，报验制度，明确责任人，各工序严格执行“三检”制定;不断对施工工艺进行优化创新，严格实行技术交底制度，在施工前对施工中的各个技术要点、施工程序操作要点和质量标准进行详细的技术交底，并随机进行现场施工指导;合理组织施工，合理安排各项准备工作、具体的施工顺序、机械设备的轮换等，提高施工的效率，施工各环节有条不紊，保障工程施工质量。
　　4.2完善排水设施
　　湿陷性黄土路基的各种病害形成的主要原因，大多数都与道路的排水不畅息息相关。因此，湿陷性黄土路基在进行施工时，首先应对排水设施进行科学设计，建立系统的排水设施，可以有效地将积水阻挡在外面，降低积水对湿陷性黄土路基造成的影响，进一步保障路基的施工质量。对排水设施出现的异常现象及时进行处理，避免出现拥堵，影响排水功能。在进行排水设施设计时，要保障两侧排水沟设计的合理性，可以有效地分散地表水和雨水，避免公路路基受到侵蚀。排水系统中，还应建立边沟，边沟的设计应结合湿陷性黄土路基的弧度，这样便于地表水及雨水进行分散，最大限度降低地表水及雨水的影响程度;或者是建设渗沟，渗沟的种类分别是填石渗沟、管式渗沟以及洞式渗沟，这三种方式上存在一定的不同，因此起到的作用也就不尽相同。渗沟种类的选择，需要结合湿陷性黄土路基地下水的情况以及实际的施工情况。为了方便维修，提高渗沟的建设质量，渗沟在建设时，应采用相互交叉的方式进行布置。排水设施在未建成后，需在施工现场设置临时排水设施，可以将雨水顺利排出，不影响后期的路基施工。
　　4.3加强边坡防护
　　边坡的破坏，是湿陷性黄土路基施工病害的主要原因。边坡的稳定性及安全性，可以有效地保障湿陷性黄土路基的施工质量，所以路基在施工的过程中，必须加强对边坡的防护工作，对边坡的强度、高度及坡度进行准确的检测，保障各项指标符合设计要求。在边坡施工完毕后，应尽快地栽种植被，避免因雨水的冲刷而出现水土流失的现象。对于已经出现冲蚀现象的路基，可以采用石灰、粉煤灰以及沙子等原材料配置的三合土，对边坡的坡面进行加固处理。边坡的稳定性，极容易受到外界环境及人为因素的影响，因此，应对边坡、山体、植被及坡底杂物进行定期的维护和清理，加强边坡的稳定性与安全性，进而保障湿陷性黄土路基的施工质量。
　　边坡的稳定性也与边坡的设计息息相关，所以，湿陷性黄土路基在进行工程设计时，应对施工现场的土质特点、水文环境进行详细的勘察，明确了解实际施工的环境，再对边坡进行科学合理的设计。对于高填方的路基，需要对路基的基底受力情况进行试验检测，如果受力情况良好的话，可以将路基边坡设计为梯形，如果路基基底的受力能力较差，应将路基边坡设计为折线形，以降低外部压力对路基边坡稳定性产生的影响。
　　5.结束语
　　公路工程的UV型沟湿陷性黄土高填方路基的施工涉及许多的要素，包括原材料、自然环境、施工组织、施工机械人员配置等，每个施工环节都要严格把控，环环相扣，紧密联系，否则将会直接影响工程的进度或者施工质量。本文从一些方面阐述了施工流程及相关的施工技术要点，经过工程实例的证明，对冀西北山区UV型沟湿陷性黄土高填方路基施工控制成效是比较明显的，取得良好的施工效果，更好地保障了工程的施工质量和运营安全，为特殊环境下公路建设提供参考。
　　参考文献
　　[1]师繁伟.道桥施工中的技术控制要点分析[J].科技创新与应用，2013（29）：227.
　　[2]马荣芳.高填方路基施工问题探讨[J].中国科技博览，2011（36）.
　　[3]龚占德，董海军.公路工程中的高填方路基施工技术研究[J].内蒙古煤炭经济，2014.
　　（作者单位：河北建设集团股份有限公司）
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