市政道路濕陷性黃土地基處理技術應用

師海斌

（長治市市政管理中心，山西 長治046000）

1 工程案例

（1）長治市太行南道路建設工程位于本市西南部，道路等級為城市次干路，規劃紅線為30m。全線采用瀝青混凝土路面。有針對性的結合鉆探、原位測試及室內土工檢測和實驗的相關結果能夠明顯看出，本場地①～③層土有顯著的濕陷的情況，這種情況的土層深度大約為1.1～6.3m，濕陷的相關系數范圍在0.021～0.088，濕陷的具體情況伴隨著深度的進一步加深，其系數和濕陷起始壓力變化情況并沒有顯著的規律性。根據上述因素綜合確定，擬建的場地濕陷類型明確為非自重，對其濕陷等級進行判斷，可以確認其是中等。

（2）長治市職教園區花園街道路建設工程，798.056m是總長度，從道路等級情況看，它屬于城市的次干路，24m是具體的規劃紅線。設計速度30km/h，全線采用瀝青混凝土路面。有針對性地結合具體的勘探和測試結果，能夠充分看出，本場地①～④層土有濕陷的基本情況，具體的深度維持在5～16.10m，濕陷系數的具體范圍在0.022～0.121，濕陷程度伴隨著深度的進一步加深所呈現出的系數和具體的起始壓力變化情況，并沒有相對應的規律性。經過相對應的評估和判斷，可以確認這塊場地所呈現出的濕陷類型是非自重，地基濕陷等級為中等。

（3）長治市職教園區政通街道路建設工程，746.712m是總長度，對其等級進行劃分，確認為城市的次干道，30m是規劃紅線的距離。設計速度30km/h，全線采用瀝青混凝土路面。結合實際的勘察和實驗數據能夠看出，本場地①～④層土有濕陷，濕陷土層深度在0.4～6.2m，結合相對應的規范和要求可以看出，其濕陷的具體類型是非自重，其等級是中等，同時它伴隨著深度的增加，在系數和起始壓力變化方面，也沒有相對應的規律性。

2 濕陷性黃土地基常用處理方法

（1）夯實法：這種方法在針對飽和性不是特別強烈的黃土地基中可以得到更有效的應用，呈現相對應的應用優勢，通常情況下在應用的過程中主要是用重錘，保證落距保持在設計的范圍之內，這樣能夠把基底下1.2～1.8m黃土層的濕陷性進行有效的消除。在夯實層內部，可以更有效地改善土層的具體物理力學性質等等，與此同時，也可以在更大程度上有效降低其壓縮性，提高其平均干密度以及承載力。非自重濕陷性黃土地基有著相對來說比較大的濕陷起始壓力，如果在具體的操作過程中選用重錘對于濕陷性黃土層進行相對應的處理，這樣可以使其變形情況得到有效的避免，或者在很大程度上降低，進而充分體現重錘夯實的相關優勢。強夯法在具體操作環節要確保相應的重錘通過既定落距沖擊地基，這樣可以進一步提高壓實程度，同時對于土層的液化條件起到切實的改善作用，通過這種方法進一步有效降低或者消除濕陷性黃土濕陷性。在強夯加固的具體操作環節，在很短的時間內特別強烈的沖擊地基的土體，使其出現巨大變化，例如，出現土體結構破壞等相關過程，其根本宗旨就是最大限程度有效提高地基的強度和緊密度，使其整體的承載力都可以得到進一步的加強。強夯施工處理濕陷性地基在公路工程、工業工程、礦業工程中已經得到普遍的應用，該方法具有簡便、經濟以及快捷的特點，處理濕陷性黃土施工質量容易控制，能夠提高地基承載力、加固地基。根據實際案例，強夯地基處理濕陷性黃土可達到5～10m，可以滿足大部分建筑物對地基的要求。

（2）墊層法：這種方法主要是首先確保地基下面的某些濕陷性黃土得到切實的清除或者挖除全部的土層，然后，選用灰土分層對其進行有效夯實，把它改造成為墊層，通過這種方法把地基的某一個局部或者全部濕陷量進行清除，同時對于地基的壓縮變形情況也要進行有效減少，使其承載力有效提高，然后再對整體情況進行劃分，形成兩部分，分別是局部墊層和整片墊層。如果在具體的操作過程中只是把基底下1～3m濕陷性黃土濕陷量進行清楚的時候，在這樣的情況下要采取局部處理方法。如果要求比較高，需要使水的穩定性和墊層土的承載力得到進一步的增強，在這樣的情況下，要盡可能選用整片灰土墊層處理方法，這樣才能呈現出良好的效果。這種方法在地下水位以上的局部處理過程中可有效應用，在墊層方面可以有效選用灰土墊層或者沙石墊層。灰土墊層中石灰和素土的配比為3:7，用挖掘機整體拌合，拌合完后均勻填筑在所換填地表，采用逐層碾壓的方式進行加固，換填法對濕陷性黃土有著較好的施工效果，但缺點是造價過高，施工工期較慢。

（3）擠密樁法：這種方法在針對地下水位以上的濕陷性黃土地基的處理過程中可以有針對性的應用，其處理深度方面可以達到10m左右。在施工的過程中，要有效結合相對應的設計方案在平面的基礎位置來針對樁孔進行設計和布置，同時采取錘擊打入法鉆入土層之中，然后打造出樁孔，同時準備好相應的灰土或者素土，然后按照最理想的比例和含水量把它分批次填充到樁孔內部，然后再進一步分批次地夯實，一直到滿足相對應的設計要求，成孔或樁體夯實的具體操作過程中，會產生比較顯著的橫向擠壓力，在這樣的情況下會進一步加密樁間土，對土層的濕陷性質進行切實有效的改善，與此同時使土層的承載力亦能得到切實增強。在這個過程中要避免應用粗砂、石等在樁孔內部填充。

（4）樁基礎：通常情況下，我們所說的樁基礎主要是指結合應用需求，把上邊的荷載向樁側和樁底端下土層進行傳遞，在具體的操作中可以有效采取挖、鉆孔法，由此打造成樁。在具體的成孔環節要有針對性的排出土層，同時也不能改變樁孔四周土地的性質。需要注意的是，在濕陷性黃土場地上面進行有效設置的樁基礎，樁周土被水浸濕之后，會在很大程度上消除，或者降低樁側阻力。如果樁周土有自重濕陷，樁側正摩阻力也會得到相對應的轉變，使其成為負摩阻力。濕陷性黃土場地的操作過程中不能應用摩擦型樁，對于樁基礎除樁身強度進行相關設計的過程中要使其滿足具體的要求，同時要有針對性地結合場地的具體條件，特別是水文、地質情況等等，有效采取端承型樁，使其充分滿足相對應的質量標準和設計要求，以此確保整體建筑物能夠持續地運行，在安全性和穩定性方面有顯著增強。

（5）化學加固法：這種方法主要包括兩種類別，分別是硅化加固法和堿液加固法。在具體的操作過程中，要結合實際情況，有針對性地選擇，使相關方法的優勢和價值得到充分體現。

3 本項目濕陷性黃土地基處理措施以及相關方法

（1）長治市太行南道路沿線為老舊廠區改造，周邊遍布商業及住宅，強夯法對周邊建筑影響較大，故本項目不考慮采用強夯法。結合以往路基濕陷性處理經驗，本次施工采用換填法處理路基濕陷性。K0+015.166～K0+460段為非自重Ⅲ級（嚴重）濕陷性，自路床頂面向下換填厚度共計130cm，下層為50cm石渣，上層為80cm8%灰土；K0+460～K0+650段為非自重Ⅱ級（中等）濕陷性，自路床頂面向下換填厚度為80cm，用8%灰土換填處理；K0+650～K0+987.20段為非自重Ⅰ級（輕微）濕陷性，換填厚度為路床以下60cm，換填范圍為機動車道及人行道兩側擋墻基礎；50cm石渣層應一次碾壓成型，其余換填灰土層應全路范圍分層填筑碾壓。換填石渣墊層在提高路基承載力強度的同時，可以有效降低工程造價。石灰土墊層可以有效的加大對上部應力的擴散作用，同時提高土基的承載力，增強水穩定性，與此同時，在更大程度上有效降低作用在下臥層土上的壓應力減小和下臥層沉降量。

（2）長治市職教園區花園街道路建設工程，道路沿線為在建和已建建筑，強夯法對周邊建筑影響較大，故本項目不考慮采用強夯法。結合以往路基濕陷性處理經驗，本次施工采用換填法處理路基濕陷性。處理方法為路床下1m深度內，換填6%灰土。路基填料最小CBR值：0～30，為6；30～80為4。灰土施工工藝按照規范規定嚴格執行。土和石灰選用均符合石灰土的規范要求。

（3）長治市職教園區政通街街道路建設工程，道路沿線為在建和已建建筑，強夯法對周邊建筑影響較大，故本項目不考慮采用強夯法。結合以往路基濕陷性處理經驗，本次施工采用換填法處理路基濕陷性。處理方法為路床下1m深度內，換填6%灰土。路基填料最小CBR值：0～30，為6；30～80為4。灰土施工工藝按照規范規定嚴格執行，土和石灰選用均符合石灰土的規范要求。

4 結束語

從上面的分析中能夠顯著看出，針對市政道路施工而言，在處理濕陷性黃土地基的過程中，通常情況下采取強夯法及墊層法，且取得了較大的進步。強夯地基處理濕陷性黃土可達到5～10m，這樣能夠達成相對應的建筑需求，確保濕陷性地基處理的施工速度大大提高，經濟成本進一步降低。以上道路建設嚴格按照相關標準施工后，經過1—2年觀測，道路沒有出現沉陷等病害。作為經驗總結，今后在此類項目中進一步明確質量標準以及質量規范等等，進而顯著提高整體工程的質量和性能。