陕西地区公路湿陷性黄土路基地基处理探讨

[摘要] 本文通过对陕西某高速公路湿陷性黄土地基处理的施工实践进行了相关的介绍，对其湿陷性等级进行了一系列的说明，在此基础上分析了路基与基地的地质条件以及处理方式和施工工作原理，希望能对大家在相同地区的高速公路施工中有一定的借鉴作用。

[关键词] 陕西地区; 公路; 湿陷性黄土; 路基地基；处理方式和工作原理

中图分类号：U223文献标识码：A文章编号：2095-2104（2013）

1 概述

陕西地区某高速公路非自重性及自重湿陷性黄土分布是非常之广的，地基湿陷等级分为非自重性Ⅰ、Ⅱ级及自重性，湿陷性较为敏感，而且在很多的路段中都是高填土路堤，对于这种特殊的填方地基，工程施工之前一般会收集大量的相关数据，依据相关的设计要求，来查明其范围以及湿陷等级，同时在具体的施工过程中还会做诸多针对性的实验路段，从而进一步加大其采集数据的分析，这样做目的是为准确的施工工艺奠定基础，提供相关的依据。

2 路基地基地质条件相关分析

湿陷性黄土是在一定的条件下形成的，它形成于第四纪干燥气候，所以一般具有多孔性垂直节理的黄色粉状性土，其土质的颜色多是黄色，另外还有相近的一些颜色如褐黄色等，很多的粉粒55%以上都有大的空隙，土质也是比较的疏松，所以说它比较容易被冲刷，而且易于溶蚀，更为可怕的是湿陷的特点等诸多的工程特征，在很大程度上会影响工程的施工，同时也会为公路埋下很多的隐患，另外这种土质还具有一些不良特性，如它的保水性非常差，其中的水分很容易就散失掉了，在填料含水量的控制方面，在较为合理的压实含水量范围中，会使得压实很不容易，造成一定的难度，在大量的实验的基础上，我们得知这一路段土质的情况是：原地面属非自重性Ⅰ、Ⅱ级而且其湿陷系数小于0.015同时自重湿陷性黄土的湿陷系数不小于0.015。具有3至5米的深度，湿陷系数在0.020～0.057之间，其总的湿陷量是在0.2到0.6米之间，其中液限范围是20到26之间，而其塑性指数在7.0和9.6之间，空隙比在90与1.13之间的范围，以及深度为0到0.8米，1.38到1.59范围之间的天然密度，5到7%的天然含水量，10～12%的最佳含水量。

3 湿陷性黄土路基地基处理

我们可以依照低液限粉性黄土的重要特征以及获取的相关实验性的资料数据分析给湿陷性划分一定的不同等级，同时针对具体的情形提供不同的处理措施。

对于非自重性Ⅰ级湿陷性黄土段，首先要进行一定的清表洒水，之后再进行冲击碾压，冲击碾压长度低于100米的时候，为了防止其湿陷性沉降要用1000KNm 夯击。而非自重性Ⅱ级湿陷性黄土段，需要在其湿陷土层低于两米的时候给予冲击性的碾压，在超过2米的时候要选择1000 KNm夯击能给予一定的处理。自重性湿陷黄土则需要1600 KNm夯击能。土质挖方路段的非自重Ⅰ级湿陷性黄土路的的和基填土高度在1.5米以下的，要先将路基顶面低于80米的横向用地界进行清理黄土，然后在50米的回填底部使用3％灰土隔水层进行相关的处理，需用5％灰土隔水层处理顶部的30米。

4 湿陷性路基地基处理施工工艺

首先我们来看一下冲击碾压加固地基原理，这个原理主要是基于一定速度的牵引，冲击压路机三角轮就会产生向前碾压，与此同时在它的一角会形成一定的冲击波，于是在很大的深度内路基会渐渐趋向于密实，也就会被夯实。我们看一下其碾压流程图。且每一个环节合格后才能够进行下一环节。

其次是冲击碾压施工工艺

首先应该进行洒水闷料，而且时间需要一个晚上，到第二天上午进行碾压，碾压之前冲击区段内布点并测定冲压前的标高，对于其土内的含水量也要进行测量以免产生过大的误差。具体工作方式：以线路中心线作为分界，从一侧两外一侧进行，碾压机依据纵向错轮1／6轮迹宽度，同时0.9米的轮宽，轮间距是1.2米，每次重叠0.2米，在冲击碾压机充满作业面一遍时，要在同一点进行6次冲压。而且要控制碾压机的牵引速度，一般控制在每小时10000到13000米，冲击能控制在2500千牛米与3000千牛米之间，完成之后要进行一定的平整。对于压实度而言，要采取两边测一组，一个断面是30到40米，而且每个断面上要有3个点，每一个点分0至0.5米和0.5米至0.8米两层做压实度，两层取平均值，对于沉降量来说一遍测一组，一个断面是20米，且有5个点，200到400的工作面长度。

其三冲击碾压效果的检测。要对两个方面进行相关的检测，一是压实度，二是变形量。对于压实度采用检测用环刀法，在测点的0到0.5米处其压实度不能够小于93％，在0.5到0.8米处，压实度不能够低于90％。变形量方面，在这一方面的测量要用定点高程法，全部的点位碾压在47至48次之间的，其相对高差不能够大于0.02米。

其四强夯加固地基施工原理。将地表示为弹性半空间体，夯锤就会按照自由落体的方式进行下落，到地面的时候，势能转化为动能，转换成的动能就会以其为中心，以波的形式进行扩散，在这个过程中，很少的一部分会转为热能，大部分冲击动能使得土体形成自由振动，并且以不同的形式进行地基内的传播，主要是纵波、横波和表面波，而对于纵波来说它会通过液相运动增强空隙内的水的压力，引起土颗粒的错位等，而横波会让颗粒进一步的密实，表面波在水平分量上会引起土进一步的密实，竖向分量则会引起土的疏松。湿陷性黄土之所以产生湿陷就是因为其土体内部的架空空隙非常的多，这会降低其胶结强度，在遇到水之后降低微结构强度，从而引起其失稳，这时候空隙就会坍塌，附加沉降就会产生，所以说强夯法加固湿陷性黄土要使用动力夯实破坏土体。其施工技术方法是。首先是进行表层耕植土的清理，同时碾平，在碾平的场地上以8.0米点距标出夯击第一遍的夯击点部位，同时编号，对场地高程实施测量；其次是依据就微点编号测量并记录夯前锤顶高程；其三是起吊夯锤13.5米的落距，脱钩落地后卸掉，测量并记录锤顶高程；以其参数为参照，一个夯击点做完后换另一个，完成首遍夯击；然后填平夯坑，对场地高程实施测量，进行二次夯击；最后在二次夯击完成，夯坑平整后，进行满夯用小夯击能夯实松土。后一夯搭接前面的1/4 夯锤直径，夯点的后两击用低于0.05米的夯沉量。

其五 CFG桩。技术参数方面。首先是孔径为0.4米，桩间距是1.6米，桩长 5.5m，成正三角形布置，长螺旋钻成孔。其次是施工范围内地下水具、硫酸盐侵蚀性，环境作用等级分别为 L1、H1～H2，CFG 桩混凝土中的水泥应采用高抗硫酸盐水泥。其三是CFG点位平面布置。施工技术方法方面。在施工之前要进行地质资料的核对等，对于同一地质条件做两到三根实验桩，同时检测桩身混凝土的特性，如强度、密实度等，进而修正工艺参数；在施工的时候首先平整场地，桩间距 1.6m，并呈正三角形布局，用短钢筋头标示，点位编号，同时绘桩图。在钻进开始前，混凝土运输车必须提前就位，对输送泵车和泵管提前进行设备检查，确保整个混凝土输送系统畅通。钻机就位后，按照就位点的编号依次钻进，测量并记录钻进深度，深度控制以钻进受力层 （即卵石层） 50cm为准。确定钻机钻入深度符合要求后，进行混凝土灌注及拔管作业，提拔速度控制在2.0m·min- 1左右的适宜速度。完成一个点位的拔管灌注后，根据钻进安排移钻机，进行下一个点的就位，输送泵车和泵管配合钻机跟随移动和调整，保证施工的顺利进行。

5 结 语

通过地基加固处理前后的对比，我们知道易于消除黄土湿陷性，我们可以选择冲击碾压、强夯法，这种方式比较简便，而且能够保证质量，我们知道由于不同的地段其水文以及地址条件是不同的，所以在具体施工之前我们要做相关的实验，以保证最佳的处理。

参考文献

[1] 王胜夫. 湿陷性黄土路基地基处理方案及工艺的探讨与总结[J]. 黑龙江科技信息,2012（34）.

[2] 刘玉良邵福元. 高速公路湿陷性黄土路基施工技术[J].铁道建筑，2002（5）.

[3] 王建亮. 湿陷性黄土地区高速铁路路基地基处理方法的选用[J]. 科学之友,2007(5).