濕陷性黃土在施工中的防治措施及應(yīng)用

王璽 雷柯

（西安市高陵縣交通運輸局，陜西 西安 710200）

高等級公路橋涵處路基不均勻沉陷病害主要表現(xiàn)為橋涵橋頭跳車現(xiàn)象，已成為公路建設(shè)質(zhì)量通病的主要內(nèi)容之一。特別是濕陷性黃土路基，其不均勻沉陷現(xiàn)象尤為突出，它嚴(yán)重影響著公路營運期的行。降低了公路的使用品質(zhì)和壽命，同時也損耗了大量國家建設(shè)資金，損害了高等級公路的社會形象。因此，橋涵處跳車作為一種公路質(zhì)量通病已引起了公路建設(shè)者和施工者的普遍關(guān)注，這一公路通病已成為一件迫在眉睫的大事。

目前施工中處理濕陷性黃土地基的方法主要有：強夯法、灰土擠密樁、沖擊碾壓等方法。

1 強夯法

強夯法是濕陷性黃土地基處理較常用的方法。強夯法是依據(jù)巨大的沖擊能而獲得深層壓實效果的方法。這種方法是將重錘提高到一定高度后自由落，多次重復(fù)夯擊地面，使地基土在巨大的沖擊力和下振動作用下，產(chǎn)生很大的動應(yīng)力和沖擊波，致使土中，土體局部液化，在夯擊點周圍一定深度內(nèi)空隙壓縮產(chǎn)生裂隙，形成良好的排水、排氣通道，土體內(nèi)的水分和空氣順利逸出，土體隨之固結(jié)，從而有效地在影響深度范圍內(nèi)提高土基強度，降低土體壓縮性，消除黃土的濕陷性。

1.1 施工前準(zhǔn)備

1.1.1 在強夯施工前，應(yīng)認真查明強夯場區(qū)內(nèi)及周邊地下管線的位置、標(biāo)高等，并在地面作標(biāo)志。

1.1.2 強夯的邊線對于須要強夯的路段和區(qū)間，應(yīng)先實測土壤、最大干密度及濕陷系數(shù)，當(dāng)含水量小于7%時，應(yīng)增大其含水量;對于地基含水量大于20%的過濕地段，為防止強夯時產(chǎn)生的“彈簧土”現(xiàn)象，應(yīng)等其晾曬得較為合適時再行施工，或進行換土處理。對于地下水位較高的地方，要用人工降低地下水位的辦法，并在表層鋪填0.5～2.0m的砂礫層，確保機械通行。為防止雨水或場外地表水流入場內(nèi)對強夯的影響，還要在場區(qū)和場區(qū)周圍挖臨時排水溝。

1.1.3 鏟除夯區(qū)內(nèi)的植被和垃圾，挖出樹根，將場，以保證夯錘落地時基本處于內(nèi)基本推平或分段推平水平狀態(tài)。

1.2 施工工序

1.2.1 按夯點布置圖，用白灰標(biāo)出第一遍夯點位置，測量夯前場地高程。

1.2.2 起重機就位，夯錘對準(zhǔn)夯點位置，測量夯前錘頂高程。

1.2.3 將夯錘起吊到預(yù)定高度，脫鉤自由下落后放下吊鉤，測量錘頂高程。夯錘應(yīng)保持平穩(wěn)，若發(fā)現(xiàn)因坑底傾斜而造成夯錘歪斜時，應(yīng)及時將坑底整平。

1.2.4 按以上(1)～(3)步驟完成第一遍全部夯擊點的夯擊。

1.2.5 用推土機將夯坑推平，按確定的夯點布置要求，用上述步驟完成第二遍，再用低能量滿夯法將場地表層松土夯實。

1.2.6 為了使表層的擾動土進一步壓實，在強夯區(qū)實施了強夯后再用8～21t振動壓路機振壓處理。使其滿足路基規(guī)范設(shè)計要求的壓實度，壓實后再測量場地高程。

1.2.7 對強夯后路基進行相應(yīng)的沉降量觀測

2 灰土擠密樁

土樁和灰土樁擠密地基是用利用成孔過程中和分層夯實填料過程中的橫向擠壓作用，使樁間土得到擠密。擠密的樁間土和夯實的土樁和灰土樁形成復(fù)合地基，以提高地基承載力、減小沉降。將素土(粘性土)分層填入樁孔內(nèi)，并分層夯填密實至設(shè)計標(biāo)高，稱為土樁擠密法;將灰土分層填入樁孔內(nèi)，并分層夯實，稱為灰土樁擠密法。土樁擠密和灰土樁擠密法適用處理地下水位以上的濕陷性黃土、素填土、雜填土等地基。

灰土樁施工前，先將基坑開挖到接近設(shè)計標(biāo)高處。灰土樁采用沉管法成孔擠密，成孔機械為1.8t的柴油沉樁錘，由W1001履帶起重機帶動。樁孔夯填2：8灰土，人工控制填料，電動夯實機連續(xù)夯擊。

施工及建設(shè)單位對成孔和夯填施工進行嚴(yán)格的監(jiān)督和檢驗，除對樁位、樁孔、樁身垂直度和樁身灰土的壓實系數(shù)等逐項檢查外，還應(yīng)對每根樁孔的回填量和夯擊次數(shù)作了記錄，對發(fā)現(xiàn)的問題及時研究處理，確保灰土施工的質(zhì)量達到設(shè)計要求。灰土樁施工結(jié)束后，挖去設(shè)計樁頂以上的預(yù)留土層，其上再分層碾壓2：8灰土墊層。

3 沖擊碾壓法簡介

沖擊碾壓技術(shù)的作用機理主要是利用沖擊壓實機的三葉凸形輪在輪胎式或履帶式牽引機車快速拖動下運動，在局部面積上發(fā)生了瞬間的豎向振動荷載，振動荷載向路基快速傳遞能量，使土體的壓實度增加。

經(jīng)過沖擊碾壓處理后，路基黃土的顆粒組成變化很大，尤其是高能量沖碾對顆粒組成的影響程度尤為顯著。沖碾壓實后，大顆粒(粒徑>0.01mm)含量減小，小顆粒 (粒徑<0.01mm)的含量增加;土體結(jié)構(gòu)單元中的骨架支撐作用破壞，而粒徑小于0.005mm的黏粒含量增加;粒度成分變化在表層（<1.0m）表現(xiàn)的尤為顯著，且隨深度的增加而逐漸降低。

沖擊碾壓對提高土體的壓實度與承載力作用明顯，沖擊碾壓后壓實度可達85%以上，有效影響深度為1.5m以上，極限承載力為250～360kPa，比原狀黃土的極限承載力提高2.0～2.8倍，且有效影響深度與承載力隨壓實能量的增加而增大。

沖擊碾壓可完全消除0.5m深度以內(nèi)路基土的濕陷性，對0.5～1.0m范圍內(nèi)地基土濕陷系數(shù)有一定減小作用。沖擊碾壓對提高路基黃土的壓實度與承載力及消除黃土的濕陷性效果明顯。

4 結(jié)論

強夯法、灰土擠密樁、沖擊碾壓法都是處理濕陷性黃土地基的有效方法，在施工過程中，應(yīng)該根據(jù)不同的地質(zhì)條件和施工條件選擇合適的施工方法。另外在施工中還有一些其他的方法也可供選擇。

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