浅谈湿陷性黄土地基处治技术

崔朝辉 CUI Zhao-hui；郭军科 GUO Jun-ke

（①陕西西禹高速公路有限公司，西安 710018；②陕西高速机械化工程有限公司，西安 710018）

（①Shaanxi Xiyu Expressway Co.，Ltd.，Xi'an 710018，China；②Shaanxi Expressway Mechanization Engineering Co.，Ltd.，Xi'an 710018，China）

1 应对湿陷性黄土地基的措施（表1）

2 路基黄土压实前后主要物理力学性质指标的变化

2.1 湿陷系数的变化 选取阎良至禹门口高速公路韩城和富平两段为试验路段分别进行试验。（表2）

2.2 承载力的变化 由表3看出：①原状黄土承载力一般大于120kPa，基本能满足6m以下填方路堤对地基土的要求。②黄土路基的承载力随处理能量呈线性增长，能量越大承载力越高。

2.3 压缩模量和压缩系数变化 各区内黄土路基经过振动碾压、强夯和冲击碾压三种手段处理后，压缩性能明显提高，但是各地区又有不同。

3 黄土路基处理前后的沉降变形特征

地基本身的沉降由两部分组成：一部分是上部填土各层在分级施加荷载期间产生的沉降总和，另一部分是填土荷载和路面荷载完成较长时间内的蠕变所产生的沉降总和。

表1

表2 路基黄土处理前后湿陷性系数的区域性变化规律统计表

表3 承载力特征值对比

4 典型路段路基黄土的处理效果

4.1 场地地质概括 场地位于阎禹高速公路（富平段和韩城段）两处，根据探井资料得知，两试验点地层大致相同，主要为第四纪晚更新统马兰黄土（厚度10～15M）和中更新统离石黄土，空隙发育，结构疏松，具有高压缩性和自重湿陷性等特征。

4.2 处理方案设计 选取适宜的区段，分别采用4遍、8遍、12遍振动碾压、24遍、42遍冲击碾压和600kN·m、1000kN·m、1600kN·m、2400kN·m 强夯进行处理。

4.3 施工过程及技术要点 ①振动碾压：采用1/6轮距错轮碾压。②冲击碾压：采用排压法。③强夯：采用方格网状式布点，单点夯击。

4.4 处理效果检测 ①处理前后场地基土湿陷系数的变化。富平、韩城试验场地经振动碾压、冲击夯和强夯处治前后，地基土的湿陷系数随深度的变化规律见表4。②处理前后地基承载力的变化。经过处理后的地基土压实度得以提高，具体情况见表5。③地基土压实度的变化。压实度是路基施工过程质量控制的重要指标，其变化可以间接、有效的反映路基黄土湿陷性的处治效果。

表4 处理前富平、韩城场地地基土湿陷系数表

表5 地基承载力结果表

5 路基黄土处理方案的选择

5.1 选择依据 ①地基浅层黄土湿陷性消除；②处理后地基承载力满足填方荷载要求；③地基处理后路基沉降变形在容许范围；④考虑路基综合排水措施。

5.2 推荐方案 研究表明，路基黄土的湿陷系数与压实度、干密度、空隙比以及压缩模量具有明显的规律性，以路基填方高度为依据，提出各区湿陷性黄土路基的推荐处治方案。

6 处理方法的施工工艺

6.1 振动碾压 振动碾压是路基压实的一种手段。

6.2 强夯 强夯法在工业与民用建筑的基地处理中得到了广泛应用。

6.3 冲击碾压 ①施工机械：宜选用25kJ的非圆形滚轮冲击压路机配专用牵引车。②场地平整：冲击碾压之前，将路基填土范围内原地面表层的种植土、草皮等清除。③行驶速度：牵引车拖动冲击压路机进行碾压工作时的行驶速度应该控制在12KM/h以上。④错轮方法：宜采用排压法。⑤次序安排：冲击碾压必须按合理的次序进行。⑥施工检测：每满冲一次后应该进行沉降观测。

7 小结

①湿陷性黄土地基常用的处理方法包括振动碾压、冲击碾压和强夯等三种。②振动碾压处理后路基黄土在0-60cm内，平均压实度超过80%，表层最大压实度可达到95%以上，压实度平均值大于80%，最大值超过90%。③各区黄土路基经振动碾压、强夯以及冲击碾压处理后，承载力大幅度增加。④通过对比处理前后不同深度路基黄土的变形、承载力、湿陷性系数、压实度和干密度、碾压遍数以及降雨和浸水的影响程度等因素。⑤综合考虑黄土地区各区内原状黄土在不同路堤高度情况下，提出处治方案。

[1]杨文渊.木工程手册[M].北京:人民交通出版社,1998.

[2]钱鸿缙.失陷性黄土地基[M].北京:中国建筑工业出版社,1985.

[3]陶志怀.西宁曹家堡机场二期工程湿陷性黄土地基处理技术研究[D].长安大学,2011.