论湿陷性黄土高填方路基填筑碾压工艺

论湿陷性黄土高填方路基填筑碾压工艺

张小伟

中铁十局集团第七工程有限公司 ，陕西西安 710000

摘要：

采用重型碾压设备对于消除黄土湿陷性，提升路基填筑质量，提升施工效率，缩短工期，节约项目成本等方面均起到了很好的保障作用。

关键词：

湿陷性黄土、路基填筑、碾压工艺

引言：

随着国内外高速公路建设快速发展，在湿陷性黄土地段填筑路基时，往往由于湿陷性黄土自身特性，造成路基填筑压实度不足，水土流失现象严重，从而出现各种各样的路基病害，主要表现为路基工后沉降大，路面开裂，边坡水毁，行车舒适性差，安全隐患大等。而解决这些问题的关键就在于路基填筑过程中的碾压工艺控制，重点就在于碾压设备的选型和组合，而重型碾压设备在这一方面就发挥了举足轻重的作用。

一、湿陷性黄土特性

湿陷性是黄土的主要特征，其自身主要是粉质土、砂质土，具有的大孔隙结构和其含有的易容盐等成分，使得土颗粒间滑移的能力大大增强，由于碳酸钙等物质的胶结作用，使颗粒间的联结强度增加，阻止了土体在上覆自重压力下的压实，在未受水浸湿具有较高的强度，压缩性较小，但遇水浸湿后，黄土大孔隙结构遭到破坏，产生湿陷变形。由于特殊的工程性质，使黄土地区的公路、铁路在修建和运营过程中，经常出现各种各样的地质灾害。为解决湿陷性黄土碾压密实效果差，工后沉降大，保证工程建设质量，湿陷性黄土路基填筑碾压工艺则成为了工程质量控制的关键。

二、填方路基碾压工艺选择

2.1 常规碾压工艺施工

结合一般路基填筑施工，采用常规机械进行路基93区填筑碾压：按照“三阶段、四区段、八流程”进行，填筑过程中分层碾压，在路基填筑93区，机械组合方式为光轮静压一遍，22t强震8遍，22t光轮压路机静压一遍收面,压实度检测最大值仅为88%。经现场实验，在湿陷性黄土地段，尤其是粉质土，砂质土等土质情况下，常规的22t压路机碾压9遍仍很难达到路基压实度93区要求，因此采用常规设备对于湿陷性黄土路基碾压无法达到工程质量要求，且即使能满足质量要求，也需耗费大量人力物力，总体投入较大。

2.2 重型碾压机械施工工艺

在湿陷性黄土地区，采用重型机械进行路基93区填筑碾压：路基填土按照常规填土进行，推土机推平，分层虚铺厚度控制在30cm以内。碾压采用22t光轮压路机静压一遍，然后采用36t自行式羊角碾震压3遍，后采用激振力为50t的拖式羊角碾震压2遍，碾压完成后平地机整平，最后采用22t光轮压路机静压1遍,压实度检测合格率为100%。按照碾压7遍即可达到设计要求，效率高且可满足工程建设质量。因黄土自身含水率低，失水快，故填筑前需先对填筑土进行闷土，达到最佳含水率后在进行摊铺碾压。如中途停工，须及时对填土进行补水。

经过多次验证，通过路基填筑压实度检测数据对比，在确保压实度符合路基填筑施工要求前提下，采用大功率压实机械（36t自行式羊足碾、拖式羊足碾）施工，使高填方路基填筑施工水平得到了很大的提升，不但加快了施工进度，还节省了项目成本，提高了机械使用效率，最重要的是保证了工程建设质量。

三、重型碾压工艺优点

3.1 产值增加、效率提高

采用常规机械进行湿陷性黄土路基填筑碾压：采用4台22t光轮压路机，一台推土机，一台平地机，一台洒水车，4台自卸车。经现场实践，采用22t压路机碾压8遍，压实度检测合格率仅为30%，再次补压2遍后，压实度合格率提高至50%，路基整体填筑质量不合格。假设碾压10遍达到设计要求，单个工作面月度完成填筑量最大3.5万方，则路基填筑月净产值最大24.5万元。一段4万方的路基填筑施工，常规填筑工艺大约需要34天完成。

采用重型机械进行湿陷性黄土路基填筑碾压：采用2台22t光轮压路机，1台36t自行式羊角碾，一台拖式羊角碾，一台推土机，一台平地机，一台洒水车，4台自卸车。经现场实践，采用22t压路机碾压2遍，36t自行式羊角碾碾压3遍，拖式羊角碾碾压2遍，压实度检测合格率为100%。路基整体填筑质量合格。单个工作面月度完成填筑量最大5.5万方，则路基填筑月产值最大38.5万元。机械费每月增加支出约3.5万元。合计路基填筑每月净产值35万元。一段4万方的路基填筑施工，采用重型碾压设备，合理组织施工，大约需要21天完成。

若同时展开3个工作面，则每月增加产值31万元，每月完成工程量增加6万方，工期缩短13天。

3.2 质量提升

采用重采用重型设备，合理的机械组合碾压工艺，尤其是对于严重湿陷性黄土路基填筑，在相同填料含水量、相同填筑厚度的条件下，常规设备及碾压工艺仅能保证路基压实度合格率达到50%左右，而采用重型碾压设备及合理的碾压工艺则能保证路基压实度合格率达到98%以上，质量提升效果明显。

针对传统路基填筑碾压施工方法相比，采用重型压实机械施工较好地解决了现场压实度难达到、工后沉降大、工序时间长等问题，大大提高了工程质量、有效的缩短了工序时间，加快了现场施工进度。

3.3 成本节约

采用重型设备，合理的机械组合碾压工艺，工作效率大大提高，工期缩短，直接使得项目的机械费、燃油费、管理费等大幅降低，减少了整个项目的费用支出，节约了项目成本。

四、应用前景

针对湿陷性黄土地区路基填筑，首先要对黄土的自身性质做出准确的试验检测结果；其次，认真做好试验段施工及相关检测工作，确定制定科学合理的施工方案，实践证明，采用重型碾压设备施工是保证路基填筑工程质量的关键措施；最后，施工中要严格落实确定的施工方案，严格把控好过程中每一个环节。

重型碾压设备对于湿陷性黄土路基填筑质量提供了强有力的保证，尤其是在我国的西北区域，黄土高原地区，有着非常好的经济效益和社会效益，应用前景非常广泛。

参考文献：

[1]《湿陷性黄土地基处理》.罗宇生.中国建筑工业出版社.2008.05

[2]《高等级公路路基黄土填筑施工技术》.王斌.科技风.2010.5（3）