淺談濕陷性黃土地區的地基處理

張景蕓

(新疆立弓交通勘察設計研究院)

淺談濕陷性黃土地區的地基處理

張景蕓

(新疆立弓交通勘察設計研究院)

我區地域遼闊，地質情況主要以第四系沖洪積沉積物的粉土、粉砂及礫類土為主，但也在少數地方存在濕陷性黃土地區。主要介紹了對濕陷性黃土的處理。

濕陷性;黃土;地基處理

黃土又可細分為黃土狀土、馬蘭黃土、離石黃土和午城黃土，其中黃土狀土又可細分為黃土狀粉土和黃土狀粘土。

位于伊犁地區天山山脈南坡伊寧縣境內存在較多的黃土山坡，該黃土即為黃土狀粉土。

黃土狀粉土：屬濕陷性黃土的一種，形成于距今5 000年以內，為全新世新近堆積物，淺褐至深褐色或黃色至黃褐色，沉積環境一般在河漫灘低級階地、山間洼地的表面、黃土塬、梁、峁的坡腳、洪積扇或山前坡積地帶，具有土質不均、多蟲孔、多植物根孔及含少量小礫石，在裂隙或孔壁上常有鈣質粉末或菌絲狀白色條紋存在等野外特征;其物理特性主要有：具有略高于Q3黃土的天然含水量，液限多在30%以下，具有高壓縮性且其壓縮系數峰值多在0～150 kPa壓力段出現。

目前正在建設中的“伊寧縣喀拉亞尕奇鄉 -曲魯海鄉-城東加油站公路工程”路線走廊均帶為黃土狀粉土，現就針對該項目的特點談談對濕陷性黃土的處理。

勘察揭示，廣泛分布于該區的黃土狀粉土是構成新建路段、改建路段路基的主要地層，該層在低山丘陵區路段普遍具有濕陷性。本次勘察對該層采取了9組共20件代表性土樣進行了室內壓縮試驗，布置于路線路基及涵洞處的探井一般未揭穿該層，最大揭露厚度4.0 m;布置于小橋處的鉆孔揭露厚度4.1～4.9 m。黃土狀粉土呈土黃色，搖震反應中等-迅速，其表層含植物根系及有機質，一般新建路線地段土層呈稍濕、稍密狀，干強度低且均具濕陷性;改建路線地段土層上部經排水固結作用呈中密-密實狀，干強度中等-高。新建路線地段黃土狀粉土主要物理力學性質指標平均值：天然含水量16.508 3%，天然密度1.425 g/cm3，孔隙比1.039 1，液限 23.275%，液性指數 0.066 7，塑性指數7.166 7，0.1 ～0.2 MPa 壓縮系數 0.847 5 MPa-1，壓縮模量2.499 2 MPa。抗剪強度C=9.5 ～12.3 kPa，平均值11.033 3 kPa，內摩擦角 φ =21.6 ～23.40，平均值22.616 70，平均修正后輕型動力觸探擊數18.1擊。濕陷系數0.018～0.063，自重濕陷系數均小于0.015，屬于輕微-中等濕陷性土。

根據《公路路基設計規范》(JTGD30-2004)及其他國家標準，濕陷量的計算值(Δs)按照下式計算

式中：δsi為第i層土的濕陷系數;hi為第i層土的厚度，mm;β為考慮基底下路基土的受水浸濕可能性和側向擠出等因素的修正系數，此處取β=1.50。

現將低山丘陵區路段黃土狀粉土的濕陷量的計算值(Δs)計算結果及其濕陷性綜合評價見表1。

由表1綜合評價低山丘陵區路段黃土狀粉土路基屬Ⅰ級(輕微)非自重濕陷性路基。

針對以上濕陷性黃土的特征，本次設計對該黃土進行了相對應的處理，由于該土層屬于Ⅰ級(輕微)非自重濕陷性，為避免工程施工完后，地基由于受到外力的荷載產生不均勻沉降，所以必須對路基及橋涵基底進行處理，具體處理措施如下。

表1 低山丘陵區路段黃土狀粉土路基濕陷性綜合評價表

(1)原地面沖擊處理：在原地面清表后，采用25 kJ三邊沖擊碾壓壓路機進行碾壓，該壓路機有效壓實深度為50 cm，直接影響深度可達1.0 m，經過該項目試驗路段確定：地表以下50 cm內土層壓實度達到95%以上，50～100 cm深度內壓實度達到90%以上，從而可以有效地降低黃土的孔隙率，防止路基基底沉降，具體情況見表2。

表2 試驗路段(K10+000～K10+300)沖擊碾壓前后壓實度比較表

(2)邊坡穩定性處理：本項目有較多的挖方路段，由于該黃土空隙較大，加之伊寧縣多年平均降水為247.8 mm，受到大氣降水及積雪融化后水分滲入土體，極易使土體飽水，當達到臨界狀態后即會產生邊坡土體下滑，針對該土體的特點，本次設計挖方邊坡坡度采用1∶1.2，并在邊坡上設計骨架防護以防止邊坡下滑。

(3)涵洞基底處理：本項目主要以蓋板涵為主，基底設計承載力一般不小于250 kPa，而該土層的承載力為120～150 kPa之間，不能滿足設計要求，如采用單純的換填1 m厚天然砂礫可以滿足設計承載力，但并不能有效阻止水分下滲，這樣還是會造成土體遇水后造成基底沉降;所以本次設計采取換填30 cm厚5%水泥穩定砂礫，即可滿足設計承載力，也可以有效阻隔水分下滲，從而起到防止黃土遇水后產生沉降的作用。

濕陷性黃土地基處理主要是降低土層的空隙率，在有水流地段需隔斷水分滲入土體，從而有效地減少其沉降量，達到穩定土體的目的。

U416.1

C

1008-3383(2012)06-0027-01

2011-12-21