濕陷性黃土路基的施工處理

林家海

(新疆道路橋梁工程總公司第二工程處)

濕陷性黃土路基的施工處理

林家海

(新疆道路橋梁工程總公司第二工程處)

在公路工程中，濕陷性黃土地基較為特殊，這種地基在經過積水浸濕后，很容易造成結構的失穩，下面針對濕陷性黃土的破壞機理，提出相應的施工預防和處理措施，以保證公路工程的平穩性和使用質量。

濕陷性黃土;路基施工;技術處理

1 濕陷性黃土的特性和破壞機理

1.1 濕陷性黃土的特性

濕陷性黃土的顏色主要為黃色、褐黃色或者灰黃色。其顆粒的成份主要為粉粒狀，濕陷性黃土的孔隙率較大，通常的大孔隙使用肉眼就可能看見。濕陷性黃土往往含有較多的可溶鹽。濕陷性黃土一般為豎直節理發育，這樣能保證直立的天然邊坡在正常狀態下不容易破壞。通常濕陷性黃土按照其濕陷性的強弱情況可分為弱濕陷、濕陷性和強濕陷性3種，按其重力特性分又可分為自重濕陷黃土和非自重性濕陷黃土。

1.2 濕陷性黃土路基的沉降分析

在公路工程中，路基是公路的重要組成部分，它的質量對公路路面的使用質量和整體壽命有著的較大的影響，所以公路路基的強度和穩定性必須要滿足公路工程的整體需要。路基發生沉降問題的原因很多，在濕陷性黃土地區最主要的原因就是路基本身產生的壓縮沉降和地基的沉陷。路基填料選擇的不合適、路基壓實度不到位、壓實方法不正確等原因是造成路基自身壓縮沉降的主要原因;路基土的特性是導致地基沉陷的主要原因，在各種路基土當中，濕陷性黃土對路基沉陷造成的危害最大。由于濕陷性黃土非常容易造成地基沉陷，所以對于濕陷性黃土的濕陷機理和濕陷性原因進行分析尤其重要。通過以往的經驗表明濕陷性黃土是由土顆粒和可溶性膠結物所組成的，其中土顆粒以粉粒為主，粉粒之間可以通過可溶性鹽膠結在一起，進而形成一定數量的架空孔隙。雖然在干燥的狀態下，這種結構體系對自重壓密的影響不大，但是濕陷性黃土通常會在水的浸濕和一定壓力的作用下，使其結構受到迅速的破壞，可溶性膠結物會被水迅速溶解，粉粒之間的連接力就會下降，導致孔隙空間架空，使得土體的結構受到破壞，進而產生嚴重的附加下沉黃土。在天然狀態下，濕陷性黃土的密度較低，其孔隙率較大。濕陷性黃土的水穩定性較差，在遇水時，土粒之間的毛細水表面張力會喪失，而在土體中起到骨架作用的晶體也會溶解，這種現象集合在一起就會造成地基表面的垂直沉降，如果地基上有建筑物或者結構物，就很容易造成對地表物的結構破壞。

2 濕陷性黃土路基的施工處理技術

2.1 地基處理技術

(1)強夯法施工：強夯法主要就是針對濕陷性黃土的特點，采用大噸位的超重機夯錘對地基進行沖擊夯強，以達到幫壓縮土體、消除濕陷性的目的，進而使地基土的強度增加、穩定性提高。重錘的沖擊可以使土顆粒發生破碎或者相對移位，使其微結構受到一定程度的破壞，也能夠將孔隙中的空氣排出，使孔隙體積變小形成具有一定的密度土結構。強夯法具有經濟、施工方便、適應性強等特點，所以對濕陷性黃土地基的處理，采用此種方法比較合理。采用強夯法對濕陷性黃土地基進行處理時，其單擊的能量、夯點的布置、夯點間距以及夯擊的遍數等參數都可以在實際工程中，經過計算和分析來確定。

(2)沖擊碾壓法：應用沖擊碾壓法對濕陷性黃土進行處理時，其處理的深度相對較淺。所以，這種方法應該對較淺的濕陷性黃土層比較有效。采用沖擊碾壓法處理過的地基，其壓實度會有一定的提升，這種方法可以使路基的強度增加，還可以有效降低路基施工后的沉降率，使路基的穩定性和承載力得到大大提高。沖擊碾壓的方法所使用的碾壓機械對施工速度有很好的保障作用，所以沖擊碾壓施工工期較短，工程造價也相對較低，在公路的路基施工中應該較為廣泛。采用沖擊壓實法所需要注意的是，必須在施工前對路基土的含水量和壓實度進行檢測和試驗以便對沖擊壓實機械的型號和速度進行確定。壓實工作通常都是由線路的中間向兩側開始進行，且壓實的遍數不能低于設計要求。

(3)擠密法：擠密法比較適合應用在非飽和濕陷性黃土地基中，其處理的深度可在5～15 m，通常可采取成孔擠密和夯實擠密，按施工材料分也可分為土擠密樁和灰土擠密樁。采用擠密法施工，就是將成孔沉管打入到黃土層內部，使沉管周圍的土體受到來自于沉管的水平壓力，將土顆粒間的空隙減小，使其干密度增加，使濕陷性黃土性能得到改善。然后再將所選擇的材料進行配比后混合夯實，進而形成擠密樁組成的復合地基，這樣不但可以有效提高地基的承載力，也能夠盡量減少工后的沉降量。擠密法在施工之前需要對地基土進行試驗施工，以確定其中各項參數。

2.2 排水處理

由于黃土在浸水以后，會產生濕陷效果，使地基土的強度和穩定性受到影響，所以有效的排水措施也是保證地基穩定性的重要方式之一。如果地基的排水措施不到位，不但容易對路基造成沖刷和侵蝕，如果積水滲透到地基，將給路基帶來嚴重的損害。路基排水的主要措施有兩種，一種是針對地面的排水措施，可采取攔截、匯集和分散的方法，將水快速的排除到路基范圍以外，其主要目的是防止水的沖刷和滲透對路基路面造成破壞。這種方法通常采用的排水設施是邊溝、截水溝、急流槽和排水管等，也可以適當需要設置相應的隔水墻;另外一種排水方法是針對地下排水采取的滲透式排水措施，其主要設施是盲溝、滲井等，如果降雨量較大，則可適當增加帶滲水管的滲溝。

2.3 邊坡的防護處理

在濕陷性黃土中，路基邊坡的病害形式多種多樣，如果路基邊坡受到破壞，就很容易造成路基沉降現象的發生。如果邊坡的穩定性不足，且排水設施不完善，邊坡受到雨水沖刷后，很容易使雨水滲透到路基當中，使路基的穩定性降低，所以路邊坡的強度和穩定性非常重要。路邊坡的常用加固方法是植物防護、工程防護、沖刷防護和支擋防護，至于在施工過程中使用哪種防護措施，需要結合工程的實際情況來具體確定。

［1］路躍軍.淺談濕陷性黃土地區高速公路路基沉降控制技術［J］.科技情報開發與經濟，2010，20(36)：144-146.

［2］吳志芳.淺談濕陷性黃土路基強夯法［J］山西建筑，2011，37(14)：147-148.

［3］蘇春良，夏海軍.高速公路濕陷性黃土路基施工技術［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，助理工程師，從事公路行業施工。