湿陷性黄土路基的施工处理

林家海

(新疆道路桥梁工程总公司第二工程处)

湿陷性黄土路基的施工处理

林家海

(新疆道路桥梁工程总公司第二工程处)

在公路工程中，湿陷性黄土地基较为特殊，这种地基在经过积水浸湿后，很容易造成结构的失稳，下面针对湿陷性黄土的破坏机理，提出相应的施工预防和处理措施，以保证公路工程的平稳性和使用质量。

湿陷性黄土;路基施工;技术处理

1 湿陷性黄土的特性和破坏机理

1.1 湿陷性黄土的特性

湿陷性黄土的颜色主要为黄色、褐黄色或者灰黄色。其颗粒的成份主要为粉粒状，湿陷性黄土的孔隙率较大，通常的大孔隙使用肉眼就可能看见。湿陷性黄土往往含有较多的可溶盐。湿陷性黄土一般为竖直节理发育，这样能保证直立的天然边坡在正常状态下不容易破坏。通常湿陷性黄土按照其湿陷性的强弱情况可分为弱湿陷、湿陷性和强湿陷性3种，按其重力特性分又可分为自重湿陷黄土和非自重性湿陷黄土。

1.2 湿陷性黄土路基的沉降分析

在公路工程中，路基是公路的重要组成部分，它的质量对公路路面的使用质量和整体寿命有着的较大的影响，所以公路路基的强度和稳定性必须要满足公路工程的整体需要。路基发生沉降问题的原因很多，在湿陷性黄土地区最主要的原因就是路基本身产生的压缩沉降和地基的沉陷。路基填料选择的不合适、路基压实度不到位、压实方法不正确等原因是造成路基自身压缩沉降的主要原因;路基土的特性是导致地基沉陷的主要原因，在各种路基土当中，湿陷性黄土对路基沉陷造成的危害最大。由于湿陷性黄土非常容易造成地基沉陷，所以对于湿陷性黄土的湿陷机理和湿陷性原因进行分析尤其重要。通过以往的经验表明湿陷性黄土是由土颗粒和可溶性胶结物所组成的，其中土颗粒以粉粒为主，粉粒之间可以通过可溶性盐胶结在一起，进而形成一定数量的架空孔隙。虽然在干燥的状态下，这种结构体系对自重压密的影响不大，但是湿陷性黄土通常会在水的浸湿和一定压力的作用下，使其结构受到迅速的破坏，可溶性胶结物会被水迅速溶解，粉粒之间的连接力就会下降，导致孔隙空间架空，使得土体的结构受到破坏，进而产生严重的附加下沉黄土。在天然状态下，湿陷性黄土的密度较低，其孔隙率较大。湿陷性黄土的水稳定性较差，在遇水时，土粒之间的毛细水表面张力会丧失，而在土体中起到骨架作用的晶体也会溶解，这种现象集合在一起就会造成地基表面的垂直沉降，如果地基上有建筑物或者结构物，就很容易造成对地表物的结构破坏。

2 湿陷性黄土路基的施工处理技术

2.1 地基处理技术

(1)强夯法施工：强夯法主要就是针对湿陷性黄土的特点，采用大吨位的超重机夯锤对地基进行冲击夯强，以达到帮压缩土体、消除湿陷性的目的，进而使地基土的强度增加、稳定性提高。重锤的冲击可以使土颗粒发生破碎或者相对移位，使其微结构受到一定程度的破坏，也能够将孔隙中的空气排出，使孔隙体积变小形成具有一定的密度土结构。强夯法具有经济、施工方便、适应性强等特点，所以对湿陷性黄土地基的处理，采用此种方法比较合理。采用强夯法对湿陷性黄土地基进行处理时，其单击的能量、夯点的布置、夯点间距以及夯击的遍数等参数都可以在实际工程中，经过计算和分析来确定。

(2)冲击碾压法：应用冲击碾压法对湿陷性黄土进行处理时，其处理的深度相对较浅。所以，这种方法应该对较浅的湿陷性黄土层比较有效。采用冲击碾压法处理过的地基，其压实度会有一定的提升，这种方法可以使路基的强度增加，还可以有效降低路基施工后的沉降率，使路基的稳定性和承载力得到大大提高。冲击碾压的方法所使用的碾压机械对施工速度有很好的保障作用，所以冲击碾压施工工期较短，工程造价也相对较低，在公路的路基施工中应该较为广泛。采用冲击压实法所需要注意的是，必须在施工前对路基土的含水量和压实度进行检测和试验以便对冲击压实机械的型号和速度进行确定。压实工作通常都是由线路的中间向两侧开始进行，且压实的遍数不能低于设计要求。

(3)挤密法：挤密法比较适合应用在非饱和湿陷性黄土地基中，其处理的深度可在5～15 m，通常可采取成孔挤密和夯实挤密，按施工材料分也可分为土挤密桩和灰土挤密桩。采用挤密法施工，就是将成孔沉管打入到黄土层内部，使沉管周围的土体受到来自于沉管的水平压力，将土颗粒间的空隙减小，使其干密度增加，使湿陷性黄土性能得到改善。然后再将所选择的材料进行配比后混合夯实，进而形成挤密桩组成的复合地基，这样不但可以有效提高地基的承载力，也能够尽量减少工后的沉降量。挤密法在施工之前需要对地基土进行试验施工，以确定其中各项参数。

2.2 排水处理

由于黄土在浸水以后，会产生湿陷效果，使地基土的强度和稳定性受到影响，所以有效的排水措施也是保证地基稳定性的重要方式之一。如果地基的排水措施不到位，不但容易对路基造成冲刷和侵蚀，如果积水渗透到地基，将给路基带来严重的损害。路基排水的主要措施有两种，一种是针对地面的排水措施，可采取拦截、汇集和分散的方法，将水快速的排除到路基范围以外，其主要目的是防止水的冲刷和渗透对路基路面造成破坏。这种方法通常采用的排水设施是边沟、截水沟、急流槽和排水管等，也可以适当需要设置相应的隔水墙;另外一种排水方法是针对地下排水采取的渗透式排水措施，其主要设施是盲沟、渗井等，如果降雨量较大，则可适当增加带渗水管的渗沟。

2.3 边坡的防护处理

在湿陷性黄土中，路基边坡的病害形式多种多样，如果路基边坡受到破坏，就很容易造成路基沉降现象的发生。如果边坡的稳定性不足，且排水设施不完善，边坡受到雨水冲刷后，很容易使雨水渗透到路基当中，使路基的稳定性降低，所以路边坡的强度和稳定性非常重要。路边坡的常用加固方法是植物防护、工程防护、冲刷防护和支挡防护，至于在施工过程中使用哪种防护措施，需要结合工程的实际情况来具体确定。

［1］路跃军.浅谈湿陷性黄土地区高速公路路基沉降控制技术［J］.科技情报开发与经济，2010，20(36)：144-146.

［2］吴志芳.浅谈湿陷性黄土路基强夯法［J］山西建筑，2011，37(14)：147-148.

［3］苏春良，夏海军.高速公路湿陷性黄土路基施工技术［J］.江西建材，2011，(4)：231.

U416.1

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1008-3383(2012)06-0025-01

2011-12-28

林家海(1979-)，男，助理工程师，从事公路行业施工。