湿陷性黄土地区路基防护技术研究_王泽普.pdf

1引言黄土在我国分布较广，湿陷性黄土具备孔隙大、粉粒含量高；易被冲刷、溶蚀；土壤密度及含水量低等性质，主要呈黄色及褐黄色等。干燥情况下，这类黄土强度较高，但雨水浸湿后，其强度会快速下降，严重影响了路基安全，尤其是处于湿陷性黄土地区的山区厂矿道路，其地理环境复杂，行驶车辆载重较大，若未做好路基防护工作，很容易发生路基病害问题，严重影响车辆行驶安全。2湿陷性黄土地区路基防护的重要性现阶段，厂矿事业迅速发展，对厂矿道路稳定性及安全性提出了更高的要求1。当前，较多湿陷性黄土地区的山区厂矿道路存在路基边坡失稳问题，严重影响了行车安全，并且一旦出现路基病害问题，很可能会中断交通，甚至引发安全事故，造成较大的经济损失。因此，进行湿陷性黄土地区山区厂矿道路路基防护尤为重要，可保证厂矿道路功能的良好发挥，保证车辆行驶安全，还能保证厂矿事业良好发展。3湿陷性黄土地区路基防护的主要技术3.1挡土墙技术挡土墙属于对土体予以支撑的结构物，可有效防止土体变形，其存在多种类型，如挖方挡土墙、山区挡土墙等。该技术应用下，可节省土方量，还能避免路基变形破坏，对道路安全尤为重要。挡土墙主要包含以下技术要点：（1）建造挡土墙时，应在斜坡上平整放置外线、架空线以及支柱，并对支柱做出合理调整，使砌体满足设计要求。（2）建造所用砌体不可出现损坏问题。（3）各部分水平接缝应保持一致。相邻路段间，挡土墙高差不可大于1.2 m。路基施工环节，挡土墙主要是对山坡土体进行支撑，以免发生路基变形问题。3.2石护坡技术石护坡技术具备较多优势，如工艺简单、成本低，能够就地取材，可用于坡度较陡的区域，但也存在重量大的缺点，不【作者简介】王泽普（1996），男，山西忻州人，助理工程师，从事工业总图运输研究。湿陷性黄土地区路基防护技术研究Study on Subgrade Protection Technology in Collapsible Loess Area王泽普（中国石油天然气管道工程有限公司，河北 廊坊 065000）WANG Ze-pu（China Petroleum Pipeline Engineeering Corporation,Langfang 065000,China）【摘要】为了进一步加强湿陷性黄土地区路基防护技术应用，提升湿陷性黄土地区路基防护水平，论文将湿陷性黄土地区厂矿道路作为研究对象，分析了湿陷性黄土地区路基防护的重要性，阐述湿陷性黄土地区路基防护的主要技术及其应用实践，通过挡土墙、石护坡、砌筑骨架灌草护坡、坡面锚网处理手段，可有效进行湿陷性黄土地区路基防护。【A b s t r a c t】In order to further strengthen the application of roadbed protection technology in collapsible loess area and improve the level ofsubgradeprotectionincollapsibleloessarea,thispapertakesthefactoryandmineroadincollapsibleloessareaastheresearch object,analyzestheimportanceofsubgradeprotectionincollapsibleloessarea,elaboratesthemaintechnologyofsubgradeprotectionin collapsible loessarea,andproposestheapplicationpracticeofsubgradeprotectiontechnologyincollapsibleloessarea,throughretainingwall,stoneslopeprotection,masonryskeletonshrubgrassprotection,slopeanchornettreatment.Itcaneffectivelyprotectthesubgradeinthecollapsibleloessarea.【关键词】湿陷性黄土地区；路基防护；处理措施【K e y w o r d s】collapsibleloessarea;roadbedprotection;treatmentmeasure【中图分类号】U416.16【文献标志码】A【文章编号】1007-9467（2023）03-0233-03【DOI】10.13616/ki.gcjsysj.2023.03.071Construction Technology工程施工技术233Construction&DesignForProject工程建设与设计适合应用于高边坡路基防护2。这种护坡形式主要包含两种类型：第一，干砌片石。该形式在使用环节可有效降低大气降水对边坡的损害，可对路基实现有效防护，但不适用于冻害及严重受潮地段，容易产生更严重的损害。第二，浆砌片石。道路施工环节，若施工区域地表流经存在较强的波浪作用、较高的流速，会使路基边坡受到较为强烈的冲击，所以，相关人员应选择浆砌片石保护路基边坡。这种防护方式成本适中，且具备较强的适应性及耐久性特点，可获得较好的防护效果。3.3砌筑骨架灌草护坡技术砌筑骨架灌草护坡方式主要是通过浆砌片石得到框架式构筑物，在框架中间种植灌草，两者共同作用下，避免路基边坡出现溜坍情况。这种防护技术主要有以下要求：（1）现浇混凝土应用的材料在技术、品种、强度等级及质量等方面均应满足设计要求；（2）根据设计要求，确定预制件混凝土强度等级；（3）骨架护坡与护坡间应没有空洞，做到紧密贴合；（4）伸缩缝、沉降缝等应合理设置，不可对结构安全性产生不良影响；（5）骨架间种植的灌草数量及种类，应根据设计要求进行选择；（6）保证骨架间植物防护合理；（7）边坡客土厚度、填筑方法等应检验合格；（8）严格按照检验方法进行检验，确保偏差符合规定要求。3.4坡面锚网处理技术坡面锚网处理技术，主要是在混凝土、钢筋网及锚杆共同作用下，使路基边坡具备更高的抗变形刚度与强度，避免出现侧向变形问题，提升路基边坡稳定性3。这种路基防护方式适用于强度低、岩性差，且容易风化的岩石边坡中，也适用于局部小型崩塌，存在落石情况的岩质边坡中。这种路基防护方式适应性较强，可灵活布局，在各种复杂地貌及地形中均能获得良好的防护效果，且防腐寿命较长，能够有效降低成本。4湿陷性黄土地区路基防护技术的应用实践4.1挡土墙技术的应用1）明挖基坑。基坑开挖前，应全面了解工程地质情况，科学设置截水沟，同时，开挖环节需要严格根据开挖线开挖，开挖环节，采取机械与人工修整结合的方式。对于岩石基坑应选择爆破方式，通过人工清理基底，并将标高修整凿平。实际工作中，斜面开挖成形的基坑不可选择填筑的方式筑成。若在雨季施工，应合理设置基坑排水沟，避免雨水浸泡基底。基坑成形后，应核验地质情况与实际深度，若不符合要求，应及时补救，核验合格后，才可开展后续施工。2）设置泄水孔。按照泄水孔坡度，选择规格为10 mm的PVC管进行施工操作。操作环节应重点关注以下几点：将反滤层设置于进水侧，高出0.3 m，在最低排水侧，通过黏土进行隔水层设置；交错设置泄水孔，各泄水孔相隔约2 m；墙背应预留矩形孔，尺寸为10 cml5 cm。还应检查黏土隔水层，确保其符合实际要求。3）回填土、勾缝。选择抗侵蚀作用的碎石土，砌墙环节，应将回填土填好，夯实系数应0.94。砌筑好墙身后，做好勾缝工作，并保证勾缝美观，具体应选择M10水泥砂浆。4）片石混凝土墙浇筑。通过组合钢模进行钢管架支撑与预埋拉杆设置。由于存在较大断面，因此，通常选择水平分段措施进行混凝土灌注，上一层应重新支模，预埋拉杆高度为2 m。待强度达到70%，可将模板拆除。4.2石护坡技术的应用4.2.1技术要点对于湿陷性黄土山区厂矿道路，主要选择浆砌石护坡技术，砌筑前，应保证石料干净无泥垢，砌筑环节确保其表面湿润。选择坐浆法分层砌筑，保证35 cm铺浆厚度，边铺浆边砌石，利用砂浆将砌缝填充好，不可出现少浆情况，并用扁铁将缝内砂浆捣实；不可先放石块再进行砂浆灌缝。选择上下层错缝砌筑的方式；保证外露面平整，并留有4 cm左右深的砌缝空气，便于后期进行勾缝处理；竖缝与水平缝宽度分别不超过4 cm及2.5 cm。利用铺浆法开展石体砌筑工作，保持46 cm水泥砂浆沉入度，若在气温较高环境下施工，可将沉入度适当调大。灰浆铺砌前，保证石料湿润，但不可存在积水。开始砌筑时，石块不可侧立，也不可选择中间填芯的措施。4.2.2质量控制（1）同一层应保证砌面平整度，相邻砌石高差应低于20cm。（2）石块自身应具备良好的稳定性，将大面朝下，通过摇动等方式，保持平稳。（3）石块不可直接接触，密实填塞竖缝砂浆，做到均匀铺浆，填塞完成，插捣表面泛浆即可。（4）砌筑完成后，在18 h内应进行砌体外露面养护，保持外露面湿润，并且保证水泥砂浆养护时间超过两周。冬季时分，由于水泥水化反应会变慢，初凝时间也会较长，通常禁止进行砌体洒水养护，可通过覆盖草帘等方式进行保温防冻。4.3砌筑骨架灌草护坡技术的应用4.3.1砌筑骨架砌筑骨架灌草护坡技术中，片石骨架砌筑属于较为关键的过程，具体施工环节，应确保各环节质量，根据规范标准开234展相应操作，保证路基边坡防护质量。1）骨架砌筑环节，应选择自上而下砌筑的方式，确保片石大面朝下，石块间相互咬合，留出不低于8 cm的砌缝，不能存在水平及垂直通缝，防止对骨架整体稳定性产生影响。2）骨架选择挤浆法砌筑，坐浆铺好后再砌筑，并在竖缝中挤入饱满砂浆，避免出现假缝等不良问题，影响到砌体黏结强度。3）根据设计要求，合理把控骨架嵌入坡面沟槽深度，确保其紧贴于坡面，骨架需要与截水缘同时砌筑成整体，保证线形顺直，为保证骨架中的水流可良好进入排水沟中，需要确保流水面与草坡面一致，以免坡面受到水流冲刷。4）合理设置伸缩缝，选择同缝宽的模板，两侧同步砌筑，完成一侧砌筑后，向上抬高一层，确保缝隙顺直。完成砌筑后，将模板取出，将沥青麻筋填入缝中。5）在勾缝设计上，若有要求，严格按照要求设置，若无要求，可选择平缝压槽法进行勾缝处理，完成面石砌筑后，工作人员需要铲除石缝砌筑砂浆，形成深10 mm左右、宽15 mm左右的缝隙。6）完成砌筑后，做好养护工作，避免骨架被破坏。4.3.2骨架内植草进行骨架内植草的主要目的是通过植被的加固及覆盖作用，避免坡面受到雨水冲刷形成冲沟，选择方格网骨架与植草防护结合的方式，提升防护效果。（1）完成骨架砌筑后，需要开展植草施工，避免坡面土受到雨水冲刷影响骨架质量。（2）将坡面中存在的杂物清理干净，将种植土回填至骨架网格中，并进行平整处理。（3）植物防护环节，可选择植树、植草皮的方式，也可选择播撒草种等方式。通常应选择根系发达、耐旱能力强的多年生草种，根据设计文件实施绿化施工。（4）植草前应保证坡面湿润，保证土壤水分深度超过15 cm后，再开展植草工作。（5）植草完成后，需要及时将无纺布覆盖在上方，减少水分蒸发，保证成活，也可避免雨天强降雨的冲刷。（6）结合天气情况，进行雾状浇水，促进种子萌发；为促进草苗发育，还应及时施肥；适当喷施农药，降低病虫害影响，若存在生长不均匀区域，应及时处理。4.4坡面锚网处理技术的应用4.4.1搭设脚手架搭设脚手架前，应了解边坡稳定性，保证安全后再进行脚手架搭设。在稳定岩石上设置钢管支架立柱，不可将其置于浮渣上；架子宽度在1.21.5 cm，立柱间距保持在1.5 m；保证管扣搭设稳定性，相邻钢架应稳固连接，实现安全施工。4.4.2坡面修整当边坡平整度不足，且存在破碎松散情况时，应清楚岩渣与浮石。保证岩面光滑；将存在的障碍物拆除；空洞用石块补砌；若坡面局部不够稳定，应进行加固处理；通过勾缝或灌浆的方式，处理较大裂缝问题；将泄水孔设置于坡脚处，结合现场情况，进行布设。4.4.3喷射混凝土作业（1）喷射作业前，应全面检查机械设备及电线等情况。（2）将坡面冲刷干净，结合现场情况后