关于湿陷性黄土道路路基处理与施工探讨

【摘要】介绍了湿陷性黄土的特征以及湿陷性黄土湿陷发生的原因和影响因素，并结合工程实例介绍处理湿陷性黄土路基的方法，重点介绍了冲击碾压和强夯两种常用处理方法。

【关键词】湿陷性黄土；路基设计；强夯；冲击碾压

湿陷性黄土的特征

湿陷性黄土基本上由小于0.25mm的颗粒组成，其中以粉土颗粒（0.05～0.005mm）为主，其含量可达到52%～74% ，砂粒（>0.05 mm）含量在11%～29%之间，粘粒（

黄土湿陷的机理

（1）黄土的疏松结构，多孔性，特别是其中的结构性孔隙的存在是黄土湿陷性的首要空间条件，或称第一层次的原因。

（2）黄土中不抗水的粒间联结，是湿陷性的第二重要条件，第二层次的原因。

（3）黄土中不抗水的联结主要是粘土的水一胶联结，可溶盐的存在及溶液中离子的种类和浓度都会给湿陷性造成影响。

湿陷性黄土的湿陷等级

黄土地区场地的湿陷类型按实测自重湿陷量或室内压缩试验累计的计算自重湿陷量判定。当实测或计算自重湿陷量不超过70mm时，应定为非自重湿陷性黄土场地；当实测或计算自重湿陷量超过70mm时，应定为自重湿陷性黄土场地。湿陷性黄土地基的湿陷等级，应根据基底下各层累计的总湿陷量和计算自重湿陷量的大小等因素确定。

路基处理方法。

在湿陷性黄土地区，对于湿陷等级为Ⅰ～Ⅱ级非自重湿陷性黄土和Ⅰ级自重湿陷性黄土，可采用重锤夯实或冲击碾压；Ⅱ级以上自重湿陷性黄土，可采取强夯、挤密桩（石灰桩、灰土桩、碎石桩）或孔内深层强夯等方法进行压密、加固处理。

湿陷性黄土路基处理。

高速公路通过湿陷性黄土和压缩性较高的黄土地段时，可根据路堤填高、受水湿浸的可能性及湿陷后危害程度和修复的难易程度确定湿陷性黄土处理深度：高路堤（>4m），按湿陷等级Ⅰ～Ⅳ级，浸湿可能性大处理深度在2～6m，浸湿可能性小处理深度在0.8～5m；低路堤（≤4m），按湿陷等级Ⅰ～Ⅳ级，浸湿可能性大处理深度在0.8～3m，浸湿可能性小处理深度在0.5～5m。与桥台相邻路基、高挡土墙路基（墙高大于6m），应消除地基的全部湿陷量或穿透全部湿陷性土层。

工程实例。

6.1工程概况。

罗定高速公路长庆桥至嵋岘段项目位于泾河河谷区，区内大部分为中低山黄土塬区，地表大部分为黄土覆盖。

6.2工程地质概述

沿线地貌形态主要为黄土地貌。路线所经路段的不良地质情况主要表现为湿陷性黄土，在自重作用下遇水易产生湿陷变形，引起不均匀沉降，从而导致路基开裂，桥涵下沉，发生湿陷性病害。严重时形成陷穴、陷阱等特殊地貌形态。

6.3湿陷性黄土路基处理

6.3.1湿陷性黄土调查资料

通过勘探，对沿线路基湿陷性范围及等级进行划分，全线新建路基共有14个段落存在Ⅰ级非自重湿陷性黄土和Ⅱ级非自重湿陷性黄土，其中Ⅰ级非自重湿陷性黄土分布深度在4.0～11.6m之间，Ⅱ级非自重湿陷性黄土分布深度在5.0～10.5m之间。

6.3.2地基处理方法如下：

①加强路基排水，拦截和收集流向路基范围的地表水，并远排路基范围以外。

②填方路段，对新建互通范围为Ⅱ级自重湿陷性黄土，对原地表进行强夯，消除地表以下5m范围内的黄土湿陷性。停车区为Ⅰ级非自重湿陷性黄土，对原地表进行冲击碾压，减小黄土湿陷性对路基及停车区建筑基础的危害。

③改建路段在属于II级自重湿陷性黄土的路段的路基坡脚设置一道隔水墙，隔水墙采用机械开挖，宽1m，深3m，在靠路堤侧铺设防渗复合土工膜，土工膜采用两布一膜，铺膜完成后，坑内回填素土并夯实，以起到隔断路侧排水侵蚀路基，减小路基因浸水而产生的湿陷性沉降。

④对于新建的涵洞和通道考虑受到地形和施工面的限制，基础均采用石灰土换填处理，厚度1～1.5m。

⑤冲击碾压方案设计

冲击碾压采用YCT25型或其他压实功率更大的冲击式压路机。碾压遍数暂定20遍，施工时先进行试压，以确定实际所需的压实遍数。冲击碾压采用来回错轮的方式，轮迹之间不重叠。对于双轮冲击压路机，冲压1次的计算压实宽度为2.0 m，经错一个轮宽冲压一个来回后，计算冲压宽度4.0 m，按此方法计算，整个场地全部压完1次为碾压一遍。对于单轮冲击压路机则按轮宽计算，全部场地通过1次为碾压一遍。

冲击碾压路段应检查原表面以下50cm处的含水量和0～20cm处的压实度，土体的含水量需控制在最佳含水量±2%，若含水量不符合要求，需做晾晒或撒水处理。表层压实度（地表以下0～20cm的压实度）提高5%以上时即可停止碾压。冲击压路机的轮边与构造物应有1.0m的安全距离，桥涵构造物上的填土厚度不小于2.5m。

⑥强夯方案设计

1）夯击能量是决定加固深度的参数。单点夯击能等于锤重乘落距，最佳夯击能是单点夯击能的总和。设计采用比拟法确定：单点夯击能采用1500kN.m，单点击数10 击；满夯时采用1000 kN.m夯击能，单点击数3击。

2）夯点布置及间距

主夯点采用梅花形布置，夯点间距为5米；满夯是夯点彼此搭接1/4（对圆底夯锤，可按夯锤直径的1/4进行搭接）。

3）强夯处理范围：强夯处理宽度=路堤底宽+（2×5m）。

4）试夯：在正式施工前应进行试夯，试夯的目的是对原设计参数进行检验和修正及指导大面积的施工，试夯的测试内容包括：夯前进行标准贯入实验、静力触探实验及瑞雷波测试；试夯过程中进行夯沉量、孔隙水压力及地下水位观测；夯后进行标准贯入实验、静力触探实验及瑞雷波测试。

5）强夯检测内容及标准

要求最后一击夯沉量不大于5cm，标准值达到由试夯确定的夯实标贯值。对于有桥、涵、挡墙等构造物的路段，还应检测地基承载力，以达到设计要求为准。

6）桥头路基处理

对于桥梁及主线上跨分离式立交处理长度为每侧50m，桥式通道、明涵处理长度每侧30m；地基的处理范围：横向每侧在路基坡脚外不小于3m，纵向处理至桥台锥坡坡脚外3m（桥式通道、明涵等采用扩大基础时基底应全部处理）。夯点垂直于轴线方向呈菱形布置，对应夯击能为1500kN・m、2000kN・m、2500kN・m时，夯点间距d分别为4.0m、4.5m、5.0m。

⑥对危害路基稳定的黄土陷穴应进行处理

黄土陷穴的处理方法应根据陷穴埋藏深度及大小确定，可采用开挖回填夯实及灌砂、灌浆等方法处理。本项目由于临近泾河河岸，天然河砂较为丰富，因此考虑经济适用性，本着就地取材的原则，采用开挖回填夯实及灌砂法处理陷穴。对流向陷穴的地面水，采取拦截引排措施；对堑顶的裂缝和积水洼地，应填平夯实。

结束语

研究分析湿陷性黄土的特征，并根据其湿陷机理采取经济可行的处理方案对路基进行稳定性加固，将对湿陷性黄土地区高速公路的建设具有重要的作用。

参考文献

[1] JTG D30―2004，公路路基设计规范

[2] GB 50025-2004，湿陷性黄土地区建筑规范