湿陷性黄土路基压实技术的探讨

摘要：我国的西北华北地区多黄土黄色粉土，总面积约为63.5万km2，当受到相当压力的黄土被水浸湿以后，在极短的时间内，它的结构发生了改变，会出现明显地下沉现象，黄土所特有的这一性质称之为湿陷性，我国大约有60%的黄土面积是湿陷性黄土。基于此，本文就将对湿陷性黄土路基压实技术相关问题进行分析探讨。

关键词：湿陷性；黄土路基；压实；措施

中图分类号：C35文献标识码： A

1、概述

1.1、湿陷性黄土的特征

湿陷性黄土湿陷的产生主要是因为黄土受到了水的侵蚀，又在一定的压力条件下，就会导致整个土层快速的被破坏，结构被破坏就会产生严重的下沉，这样就会影响到我们的道路施工安全，也会影响到以后的道路运行安全。湿陷性黄土下沉的重力来源主要就是两个，第一个是外力导致的压力，另一个是黄土自身重力导致出现的压力。非自重和自重的两种不同黄土性质上有一定的区别，主要就是在黄土的上层覆土受到水的侵蚀时，是否产生严重下沉作为依据。其中，会产生严重下沉的是自重性的湿陷性黄土；不会产生严重下沉的就是非自重型湿陷性黄土。

1.2、湿陷出现的原因

湿陷性黄土本身所具有的一些化学性质，对于湿陷的产生和黄土内部的主要结构有一定的联系，也就是当天气干燥时，黄土会自然沉声膨胀，然后就出现了内部不密实松散的情况，结构就会不稳定。湿陷性黄土的形成过程中，由于降水的不足，再加上“天干物燥”，就让充足的空气和适宜的压力就导致产生一定的蓬松，简称欠压密性；尤其在土层的上部结构（地面二到三米范围），由于没有适当的压力来压密黄土，导致了黄土的孔隙率增大。

2、黄土的湿陷性分析

2.1、水对黄土湿陷性的影响

水的浸入是黄土湿陷的先决条件，不同的浸水量产生不同的湿陷量，当浸水区域较小时，在浸水非饱和区域产生的摩阻力可有效限制浸水饱和区域的湿陷，使得浸水饱和区域的湿陷沉降难以充分展开，通过研究表明，不同的黄土性质，使得上述限制也不尽相同，在一些水稳性较强的湿陷性黄土地区，只有在较大的压力和增湿量条件下才能使得湿陷发生，黄土的抗剪强度随湿度增加而缓慢降低，因此，在非饱和浸湿区内，土体所发生的沉降变形很小，而在一些黄土水稳性很差的地区，即使很少量的水分也会使得土体的抗剪强度发生骤减，导致非饱和增湿区不仅难以限制湿陷的发生，反而参与并加剧湿陷的发生与扩张。因此，在该土质条件下，当发生浸水量很少或是小面积的浸水时，也会迅速的产生明显的湿陷沉降变形。

2.2、水压力对黄土湿陷性的影响

研究表明，在水压力不同的条件下，即使是同等增湿所产生的沉降变形也不同。在小的水压力下，要达到一定的沉降变形需要较高的增湿量。研究发现，在一定范围内，黄土的湿陷性呈现出逐渐增强的趋势，但随着浸水渗透时间的延长，土层的湿陷敏感性会逐渐减弱。因此，在施工设计中，选择采用较低荷载的路基路面是降低黄土湿陷性的一种有效方法。在大的水压力下，随着黄土含水量的不断增大，黄土的湿陷性会逐渐减弱。因此，在施工中，预浸水法是一种消除地基湿陷性的有效方法。

2.3、土压力对黄土湿陷性的影响

不同类型的黄土要产生湿陷，所要求的湿度和压力都不尽相同。在湿陷敏感性较强的土质条件下，即使上覆饱和土自重压力很小，在增湿量很小的条件下，也能产生非饱和湿陷。在湿陷不敏感的一些黄土地区，即使有较高的湿度和压力，也难以产生自重湿陷。浸湿是黄土发生沉陷的条件之一。局部增湿与大面积增湿相当于点增湿与面增湿的比较。在点增湿条件下，摩阻力会强烈限制湿陷的发生和扩展，而面增湿则没有摩阻力的限制。可以看出，在同等的增湿条件下，面增湿的湿陷量远超过点增湿的湿陷量。对施工中出现的工程地质条件改变导致的大面积增湿情况应特别给予重视。没有足够的浸湿范围就难以产生足够的自重压力，沉陷量大的湿陷也就难以发生。压力也是湿陷的必要条件。在同等的浸湿条件下，压力条件不同，产生的湿陷也不同。研究发现，干燥性自重湿陷性黄土的强度较高，但是在大的压力条件下，即使增湿范围不大，黄土产生的沉陷变形还是非常显著的。在黄土地区进行公路建设，防水措施与路堑边坡的稳定密切相关。在黄土路基的湿陷过程中，土的压力条件受许多因素的影响，处于动态变化之中。在一定范围内，自重湿陷量的大小与试坑的面积密切相关，两者呈现正比关系。可以看出，即使在较低的含水量条件下，黄土很容易产生液化，导致接触联接结构的迅速破坏，出现显著的沉陷。因此，在湿陷性黄土地区进行路基修筑，病害预防应以防水为主，并辅以其他工程措施。

3、湿陷性黄土路基压实探讨

3.1、施工前技术交底与严格的质量监督

在对湿陷性黄土路基进行处理前，应将处理措施向施工人员做详细的技术交底，讲明该处理方法的原理、技术要求及施工方法，并对可能出现的问题进行说明，在施工过程中，要严格按照技术要求进行施工，安排专门人员进行质量监督。

3.2、针对病害类型的整治原则和工程措施

3.2.1、路堤下沉的整治

严格掌握路堤压实标准（必须要有土的击实试验资料作依据），确保压实质量；加强地表排水措施，防止地表水下渗；采取预浸水或重锤夯击的方法，消除或减少地基的湿陷性，提高地基承载力。考虑地基的压缩下沉，预留工后下沉量及加宽值，黄土高路堤的工后下沉量与填土高度有直接关系，对于压实质量较好的高路堤，可按填土高度的1%--2%估计。除此之外，还可以采用锤夯击法，其主要是用起重机械将8～40t夯锤起吊到6～25m高度后,自由落下,给地基以强大的冲击能量的夯击,使土中出现冲击波和冲击应力,迫使土体孔隙压缩,土体局部液化,在夯击点周围产生裂隙,形成良好的排水通道,孔隙水及气体逸出,使土粒重新排列,经有效压密、固结,提高地基的承载力,是一种有效地基加固处理方法。

3.2.2、黄土陷穴的整治

对于明陷穴，应用回填夯实办法处理；对于埋藏浅的暗穴，应采用明挖回填夯实办法；对于埋藏较深的暗穴，应采用支撑开挖回填夯实；对于小而直的暗穴，可采用灌沙法；对于大而深的暗穴，可采用灌浆或灌沙法。陷穴处理范围的确定，在黄土陷穴处理中至关重要。关于处理宽度：处理宽度应考虑陷穴的发展，不能单从路基的应力范围着眼。对发展方向指向路基基地的陷穴应及早处理。一般讲，对路堤或路堑边坡上侧30m--50m，下侧10--20m以内的陷穴均需处理。关于处理深度：陷穴的处理深度与黄土的一般力学指标有关，一般在6--25m间。

3.2.3、碟形湿陷坑的整治

在一般路段，预防自重湿陷性黄土所产生的路基湿陷病害，主要措施是防止表水下渗（防止路侧积水，防止积水下渗），为防路侧积水，在路基坡脚外20--30m范围内要仔细整平地表不使积水，对积水洼地和地表裂缝要进行填平$夯实。为防止雨水下渗，路侧排水沟均须进行防渗加固。对重要路段，除作相应排水措施外，还应对路堤基底及坡脚外3--10米范围内的湿陷性黄土地基加以处理。包括：预浸水法消除湿陷性，强夯法消除湿陷性，灰土桩挤密法消除湿陷性和灰土基础加强湿陷性地基等办法。

3.3、施工后期质量检验

在路基处理施工完成后，必须对路基进行多种手段的检测，通过相应的指标判断路基处理的效果。在采取措施对黄土路基处理后，采用不同的检测方法对路基处理效果进行评价是重要的一环，检测内容主要有地基压实度、地基极限承载力、地基土物理力学指标以及湿陷性。完成对这些内容的检验，工程的质量就得到了保证。

总言之，对于湿陷性黄土的施工，在其设计和施工中，要合理采取拦截、排除地表水的措施，采取切实有效的方法防止水分浸入，以此减少黄土地基湿陷下沉，保证工程质量。

参考文献

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