濕陷性黃土路基施工技術探討

摘 要：在經濟快速提速的今天，公路在經濟發展中起到了非常重要的作用。為了適應社會發展的需求，公路進入了快速建設階段。在公路施工中路基施工是其重要的一部分，直接影響著公路的質量。本文針對濕陷性黃土的工程特性，分析了濕陷性黃土地基的處理措施及地基陷穴的處理方法。

關鍵詞：公路；濕陷性黃土路基；施工技術

前言

在公路施工中，地質條件復雜，當遇到濕陷性黃土時，在這種地質條件下對地基進行施工就需要有嚴重的技術要求，因為濕陷性黃土其中粉土含量較高，天然孔隙較大，如果其在干燥情況下，強度是非常高的，壓縮性也較低，但其在自重或是附加壓力作用下，其受水浸濕后結構破壞性較大，從而發生較嚴重的下沉現象。因此黃土地基在多種特性的作用下，如果黃土地區地基遇到水后極易發生沉降，破壞公路的整體性，導致公路發生較嚴重的病害。所以在對其土質進行路基施工時要采取具體的技術措施，避免其因自身的特性而發生下沉、沉陷，從而影響公路的安全。

1 濕陷性黃土的工程特性

1.1 濕陷性黃土的顆粒組成

我國濕陷性黃土的顆粒主要為粉土顆粒，占總重量約50～70%，而粉土顆粒中又以0.05～O.01ram的粗粉土顆粒為多，占總重約40.60%，小于0.005ram的粘土顆粒較少，占總重約14.28%，大于0.1rnm的細砂顆粒占總重在5%以內，基本上無大于0.25mm的中砂顆粒。

濕陷性黃土中成份主要有石英、長石、中等親水性的伊利石。此外，還含有較多的呈固態或半固態分布的水溶鹽。

試驗研究表明，粗粉粒和砂粒在黃土結構中起骨架作用，由于在濕陷性黃土中砂粒含量很少，而且大部分砂粒不能直接接觸，能直接接觸的大多為粗粉粒。細粉粒通常依附在較大顆粒表面，特別是集聚在較大顆粒的接觸點處與膠體物質一起作為填充材料。

粘粒以及土體中所含的各種化學物質如鋁、鐵物質和一些無定型的鹽類等，多集聚在較大顆粒的接觸點起膠結和半膠結作用，作為黃土骨架的砂粒和粗粉粒，在天然狀態下，由于上述膠結物的凝聚結晶作用被牢固的粘結著，故使濕陷性黃土具有較高的強度，而遇水時，水對各種膠結物的軟化作用，土的強度突然下降便產生濕陷。

1.2 土的濕度和密度

濕陷性黃土在一定的壓力之下，由于受水的影響會有非常明顯的附加下沉現象，在遇水的狀況下顆粒接觸點位置的膠結物會發生軟化作用，此外土的欠壓密和干旱的氣候等都會對附加下沉有所影響。經過各種堆積形成的黃土層，在影響深度方面，蒸發狀態要比大氣降水狀態下大很多。在形成的過程中，對于土層壓密有所影響的還有壓力和濕度不能夠同時具備。接近地表2--3米的土層，受大氣降水的影響，一般具有適宜壓密的濕度，但此時上覆土重很小，土層得不到充分的壓密，便形成了低濕度、高孔隙率的濕陷性黃土。

2 濕陷性黃土地基的處理措施

對于濕陷性黃土地基的施工，要做好排水措施，地下水及地表水都應通用排水構造物或是排水溝渠等排出，同時對于這些設施還要做好防滲措施。

對于濕陷性黃土的地基土層，首先要考慮其承載力，然后還要考慮其在自重及公路上承載作用下所能產生的壓縮下沉，對于具有較喲濕陷性的土層，不僅要做好防滲措施，還要根據工程的要求及土質的特點，采取科學的加固方法對路基進行加固，以保證路基的強度及緊密度。

2.1 換填土：挖除一定深度濕陷性黃土，換以合乎要求的土或灰土分層填筑，分層夯實。灰土分層填筑要組織1施工準備、2備料、3土料攤鋪、4石灰攤鋪、5拌和、6整型、7悶料、8碾壓、9養生及交通管制等科學細化的施工和嚴密細致的技術控制措施。

2.2 強夯法：采用強夯法，需要用到重錘，重錘的重量一般在幾十噸，將重錘從高空處落下，對地基形成強烈的沖擊力，反復多次進行，從而可以使地基的深層和淺層都在不同程度上受到沖擊而更加的牢固，并且在壓縮性、空隙比、濕陷系數等方面都回有所降低，但是在干密度、壓縮模量和承載力方面卻又很大的提升。這種施工方法比較簡便，易于操作，并且施工成本較低，具有非常好的效果，可以縮短工期，所以在濕陷性黃土的地質施工中得到了廣泛的應用。但是由于重錘從高空降落時會對地面產生巨大的沖擊力，由此帶來的震動會對附近的建筑物有很大的影響，所以在施工的之前，要對周圍的建筑物進行勘察，避免因為重錘的震動使建筑物的安全受到威脅。

2.3 預浸法：通過鉆孔注水，使其預先濕陷。可用于濕陷性土層厚度大于10米，自重濕陷量不小于50厘米的地段，且水源充足，又有較長施工準備時間的條件下采用。

2.4 擠密法：通過沖擊，振動或爆破成孔，再灌以石灰或灰土分層搗實。

2.5 化學加固法：用硅酸鈉溶液，通過有空的注射管壓入土中，使其與土中水溶性鹽相互作用，產生硅膠，把土膠結。

3 地基陷穴的處理方法

對現有的陷穴、暗穴，可以采用灌砂、灌漿、開挖回填等措施，開挖的方法可以采用導洞、豎井、明挖等。

3.1 灌砂法：本法適用小而直的陷穴，以干砂灌實整個洞穴。

3.2 灌漿法：施工時先將陷穴出口用草袋裝土堵塞，再在陷穴頂部每隔4-5米鉆孔作為灌注孔，待灌好和土漿凝固收縮后，再在各孔作補充灌漿，一般需重復2-3次，有時為了封閉水道也可灌注水泥砂漿。

3.3 開挖回填夯實：本法適用各種形狀的陷穴。

3.4 導洞和豎井：本法適用較大較深的洞穴。由洞內向外逐層回填夯實，在回填前，應將洞內虛土和雜物徹底清理干凈。當接近地面0.5米時，應用老黃土或新黃土加10%的石灰拌勻回填夯實。

處理好的陷穴，其土層表面均應用石灰：土=3：7的石灰土填筑夯實或鋪填透水性材料加以改善。石灰土的厚度應按設計嚴格執行。如原設計未要求時，其厚度不宜小于30厘米。并將流向陷穴附近的地面水引離，防止形成地表積水或水流集中產生沖刷。

黃土陷穴的處理范圍，應視具體情況而定。宜在路基填方或挖方邊坡外，上側50米下側10-20米范圍。若陷穴傾向路基，雖在50米以外，仍應做適當處理。對串珠狀陷穴應徹底進行整治。

4 結語

總之，隨著公路建設事業的快速發展，更多的新產品、新技術已在施工中投入使用，對于影響路基強度及防止路基發生沉降的技術已越來越成熟，對于濕陷性黃土路基的處理方法已越來越科學化，相信在不久的將來，在科學技術飛速發展的條件下，對于濕陷性黃土路基的處理方法會更加完善，對公路建設事業的健康發展奠定堅實的基礎。

參考文獻

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