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1、高速公路湿陷性黄土路基处理措施【摘要】针对湿陷性黄土在自重压力下或一定压力下遇水湿陷变形的特性， 分析了工程中常用的几种黄土路基处理方法，并根据实例，着重介绍了某高速公 路建设中对湿陷性黄土路基的处理情况，得出强夯法是处理湿陷性黄土地基较好 的方法。【关键词】黄土湿陷性 路基 处理前言湿陷性黄土是一种特殊性质的土，在一定的压力下，下沉稳定后，受水浸湿， 土结构迅速破坏，并产生显著附加下沉，故在润陷性黄土场地上进行建设，应根 据建筑物的重要性、地基受水浸湿可能性的大小和在使用期间对不均匀沉降限制 的严格程度，采取以地基处理为主的综合措施，防止地基湿陷对建筑产生危害一、湿陷性黄土的危害湿陷性黄土分
2、为自重性湿陷与非自重性湿陷两种。当湿陷性黄土地基遭遇水 的浸湿后，在没有任何外部荷载情况下，仅在黄土本身自重压力的作用下而发生 湿陷的，为自重湿陷性黄土地基；当湿陷性黄土地基在遭遇水的浸湿后，需要外 部荷载作用而发生湿陷的，称为非自重湿陷性黄土地基。湿陷性黄土在自重压力 或自重压力与附加压力作用下，受水浸湿后，土的结构迅速破坏，发生显著下沉 的现象。它的这种特性，会对结构物带来不同程度的危害，使路基及结构物大幅 度沉降、折裂、倾斜，严重影响其安全和使用。湿陷性黄土按其湿陷机理可分为 高可溶盐的湿陷性黄土和高孔隙率的湿陷性黄土。由于这两类湿陷性黄土的湿陷 性机理不同，因此必须对湿陷性黄土地基有可
3、靠的鉴定和正确的认识，并采取必 要的工程措施防止或消除它的湿陷性。湿陷性黄土除了具备黄土的一般特征外， 粒度成份以粉土颗粒为主，约占50%以上，具有肉眼可见的孔隙，它呈松散、 多孔结构状态，孔隙比很大，天然剖面上具有垂直节理，含可溶盐（碳酸盐、硫 酸盐类等）较多。垂直大孔性、松散多孔结构和遇水即降低或消失的土颗粒间的 凝聚力是它发生湿陷的内部因素，而压力及水是外部条件。关于黄土湿陷性的鉴 别，地基湿陷程度的判别，可以室内压缩实验为主，并以此提出工程上评价湿陷 性的定量指标。二、处理湿陷性黄土路基的方法湿陷性黄土地基处理，必须全面分析基础土壤的结构，通过分析数据而选择 不同的方法。在调查阶段，通
4、过现场取样送样品的实验室测试数据分析，判断现 场属于重湿陷性黄土湿陷性黄土或不重。再通过经济成分的分析，选择合理及适 当的地基处理方法，处理后的基础上能有一定的承载能力，符合要求的告诉公路 变形条件。对于湿陷性黄土路基的处理方法主要是以下几种：1、强夯法强夯法又可以叫作被动力固结法，在用重锤自由落下后对土地进行强力夯实，其目的是为了提高土质的的强度，降低土质的压缩性。此方法设备较为 简便，且原理直效好，投资少，在目前是较为经济简便的地基加固方法之一。2、冲击碾压的方法冲击碾压法是一种表面压实，更适合处理可折叠的更浅的基础上，在1-3米 内的一个显着的效果。其作用机制是基础反复捣固地基，以增强土
5、壤的密度，使 土壤的物理和机械性能的变化，减少或消除的变形的基础，该方法主要是用于处 理饱和度是不超过60%的湿陷性黄土的基础。3、隔水法隔水法主要是利用一层防水工布的隔水性，在开挖好的基础上进行覆盖防水 工布，用以起到隔绝水与土接触的作用，进而可以阻止水对原状土的影响。隔水 法主要运用在路基的开挖方段，例如边沟，边坡，排水沟以及基坑的隔水，在进 行施工作业中要注意到的是对排水暗沟的增设，增设的排水暗沟应当以纵向和横 向分布，通过对暗沟的合理分布可以排出隔绝的水，使得路基底或者建筑结构物 基坑可以不积水，有效的保证隔水的有效性。4、土壤的压实方法所谓的土壤压实法又叫作灰土挤密法，是将套管打进地
6、基中随之并拔出，在 土中形成桩孔，然后在桩孔中分层填充石灰土，填充后再进行夯实，形成灰土桩。 灰土挤密法与夯实法，碾压法等不同的是，前者属于横向的加密土层，后者则属 于竖向加密的方式。在施工作业进行中，套管在打进地层后，管的周围基土会遭 受到较大的水平向挤压作用力，使钢管在一定范围内的地基土的工程物理性质得 到改善，使得其密实度得到增加，压缩性得到降低，湿陷性大部分或者全部得以 消除。四、实例分析1、分布情况某高速公路建设项目湿陷性黄土主要分布在黄土冲沟与丘陵组合区和黄土 塬上，全线主要有 K4+532K9+400，K11+500K13+000，K46+030. 877 K51+140，K57
7、+760K64+710，K78+410K79+770 等段落存在湿陷性。地层 主要为风积形成的Q4黄土；岩性主要如下：上部为褐黄色亚粘土，厚度在l m 3 m；下部为含钙质结核层的褐黄一棕黄色亚粘土，厚度1 m 10 m不等，另外， 在河流的一级阶地和河漫滩存在Q4黄土，厚度一般在7 m之内。采用探井取样， 室内双线法试验，查明沿线黄土的湿陷性。计算自重湿陷量0衄一 55. 9 mm， 小于70 mm，湿陷类型为非自重湿陷性场地，总湿陷量0mm 637. 5 mm，湿 陷等级为I级II级。一般而言，沟底湿陷土层厚度大，约7 m,湿陷类型为非 自重湿陷，湿陷等级I级II级；梁上或塬上湿陷土层厚度
8、小，约2 m 一 5 m， 湿陷类型为非自重湿陷，湿陷等级为I级。32、施工图设计中湿陷性黄土处理方法介绍根据湿陷性土区的勘察资料和试验资料，根据湿陷性黄土的类型、等级和湿 陷性黄土的厚度以及路堤的高度采用不同的处理措施：(1) 对于湿陷等级为自重的地段，原地面采取强夯处理；(2) 对于湿陷等级为非自重的地段，当湿陷性黄土的厚度大于6 m时，原地 面采用强夯进行处理，当湿陷性黄土的厚度小于6m时，原地面重锤夯实，增加 土体的密实度使土体挤密，减小孔隙比，从而确保路堤的稳定性；(3) 1级II级非自重湿陷性黄土和I级III级自重湿陷性黄土路段与桥台 或大于6 m的高挡墙连接的路堤段采用强夯或灰土
9、挤密桩处理，以消除地基全部 湿陷量或穿透全部湿陷性土层要求。3、处理方法此高速公路建设中主要采用强夯法施工来处理湿陷性黄土地基。设计文件 中，对强夯处理的有关规定“强夯采用1 000 kNm的夯击能以梅花形夯击，可采 用1. 6倍锤径左右的点距。开工前应根据初步确定的参数，在现场有代表性的 地方试夯，与夯前测试数据对比,根据强夯效果，确定工程采用的各项强夯参数。”4、试验段情况及小结(1)试验段情况施工中重点选择了了 K12+520K12+620共100 m，分5段，每段20 cm进 行强夯法施工试验段。强夯采用1 000 kNm的夯击能以梅花形夯击，控制参数 以最后两击的平均夯沉量不大于5
10、cm为准。夯击后压实度检测情况见表1，强夯 前后沉降量数据见表2。(2)试验段小结经过对K12+520K12+620段进行强夯法施工试验，总结出此高速公路湿陷 性地基处理中强夯法施工宜采用1 000 kNm的夯击能以梅花形夯击，夯击次数 宜为6击，夯后沉降量应保持为42 cm左右。结论湿陷性变形是由于地基被水侵湿所引起的一种附加变形，即湿陷变形，大部分 高速公路湿陷下沉是局部发生的，但是变形速度极快，不均匀，破坏性极大，在高速 公路湿陷性黄土地区的处理目的一般都是消除湿陷变形。在考虑处理方案时，应 根据土质结构、形式，进行经济对比，达到提高施工质量又不造成成本浪费的目的。【参考文献】谢定义.讨论我国黄土力学研究中的若干新趋向J.岩土工程学报，2011, 第 23 期，134-135 页.吴万平等公路路基设计规范人民交通出版社,2005年，第6期，91-92 页.魏春龙，刘捷，李林林.湿陷性黄土路基处理方法分析与综合评价J.山 西建筑，2008，第36期，280-282页.
