淺析濕陷性黃土路基處理方法

陳妮妮

摘 要：濕陷性黃土穩(wěn)定性較差，受較大壓力作用并受水浸濕后，土層結(jié)構(gòu)會迅速破壞，隨之出現(xiàn)顯著不均勻下沉，對修筑在其上的建筑物及道路造成危害。濕陷性黃土屬于一種特種土，從土質(zhì)特性角度考慮，其天然重量相對較小，土質(zhì)均勻、結(jié)構(gòu)疏松、空隙較發(fā)育，不具有足夠的穩(wěn)定性。對此，在濕陷性地區(qū)展開道路設(shè)計施工作業(yè)時，需立足于實際情況確定合適的工藝方法，充分體現(xiàn)技術(shù)經(jīng)濟(jì)性，確保沉降值穩(wěn)定在合理范圍內(nèi)，這樣除了提升使用價值外，還有助于控制施工成本，為企業(yè)創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟(jì)效益?；诖耍酒恼聦ΤＲ姖裣菪渣S土路基處理工藝進(jìn)行簡單探討，以供相關(guān)從業(yè)人員參考。

關(guān)鍵詞：濕陷性;黃土路基;路基施工

濕陷性黃土特性是指在一定壓力下受水浸濕后，土結(jié)構(gòu)迅速破壞并產(chǎn)生顯著不均勻沉降的一種特殊土。其廣泛分布于我國東北、西北、華中和華東部分地區(qū)。在大面積建筑物建設(shè)的區(qū)域，這種不均勻沉降將對建筑物及周邊道路造成不均勻下沉及開裂等危害。為避免造成工程危害，規(guī)范規(guī)定對濕陷性黃土路基應(yīng)進(jìn)行加固處理，處理方法較多，其中強夯法以原理直觀、設(shè)備簡單、適用范圍廣、速度快、效果好、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點成為地基加固方法中行之有效的方法之一，其它常用方法有換填墊層法、灰土擠密樁法、重錘夯實法、沖擊碾壓等。

1 濕陷性黃土的工程特性

濕陷性黃土屬于一種特種土，從土質(zhì)特性角度考慮，其天然重量相對較小，土質(zhì)均勻、結(jié)構(gòu)疏松、空隙較發(fā)育，不具有足夠的穩(wěn)定性。其主要由粉土組成，其孔隙率一般在35%～60%之間，在特殊地區(qū)甚至更大。當(dāng)濕陷性黃土遇水后，因為黃土中含有較多硫酸鹽、碳酸鹽等水溶性物質(zhì)，且黃土內(nèi)部結(jié)構(gòu)多為點式接觸，內(nèi)部結(jié)構(gòu)不夠穩(wěn)定，所以土體內(nèi)部結(jié)構(gòu)較容易遭到破壞。另一方面，當(dāng)黃土被水浸透后，內(nèi)部空隙被水充滿，土體自重增加，土體下部承受壓力變大，因此更容易造成快速塌陷。

2 濕陷性黃土路基常用處理方法

2.1 換填墊層法

墊層法通常是指把道路結(jié)構(gòu)層以下一定深度的濕陷性黃土換填成較好的土層，從而減小其上構(gòu)筑物的沉降，提高其路基承載能力。此法施工方便且地處理后路基狀況得到明顯改善，因此使用廣泛。該方法適用于地下水位以上的局部或整片處理，其有效加固深度在1～3m。

常用換填材料有砂礫和灰土兩種，當(dāng)濕陷性土層在處理過程中全部被挖除，則采用砂礫換填和灰土換填達(dá)到的效果區(qū)別不大;但當(dāng)濕陷性土層較厚不能將其全部挖除只能部分換填時則優(yōu)先選用灰土換填，可降低地基濕陷量，同時灰土層起到隔水層的目的，可以有效阻隔水分下滲對其下濕陷性土層的浸濕，能對未處理土層的濕陷量加以有效控制，從而保證路基的整體穩(wěn)定性。

2.2 灰土擠密樁法

灰土擠密樁加固地基是采用錘擊的方式將振動沉管打入地基土體內(nèi)部，并在樁孔中回填素土或灰土，夯實后形成樁體，屬于柔性樁，與樁間土共同組成復(fù)合地基。在成孔過程中，振動沉管打入地基土體內(nèi)部的過程中土體被擠向樁孔周邊，對土體進(jìn)行了第一步擠密;在樁孔分層回填壓實過程中，夯實施工進(jìn)一步對樁孔及周邊土體進(jìn)行擠密，達(dá)到提高地基承載力的作用。該法適用于地下水位以上，飽和度Sr≤65%的濕陷性黃土，有效加固深度一般5～12m，最大15m。影響擠密效果的主要因素有：灰土樁的置換率、灰土樁的強度和灰土樁的長度。

2.3 強夯法

強夯法又名動力固結(jié)法，是指通過重錘自一定高度下落夯擊土層使地基迅速固結(jié)的方法，從而增大土體壓實度，提高軟弱地基的承載力。該方法具有操作簡單、加固效果顯著、適用范圍廣、速度快、經(jīng)濟(jì)成本低等特點。該法適用于地下水位以上，飽和度≤60%的濕陷性黃土，有效加固深度一般3～6m，最大8m。需要通過試夯效果確定最終強夯參數(shù)。

2.4 重錘夯實法

重錘夯實法因其能量小，夯坑深度小，主要依靠錘底的壓密作用，主壓實區(qū)在錘底。 錘重一般為20～40kN，落距3～5m。該法適用于飽和度Sr≤60%的Ⅰ～Ⅱ級非自重、Ⅰ級自重濕陷性黃土，有效加固深度1～3m。需要通過試夯效果確定最終夯實參數(shù)。

2.5 沖擊碾壓法

沖擊碾壓是壓實技術(shù)的新發(fā)展，該發(fā)經(jīng)濟(jì)方便，在工程中得到了廣泛應(yīng)用。沖擊碾壓法的原理是通過牽引車帶動圓形輪滾動，沿地面進(jìn)行靜壓、沖擊碾壓作業(yè)，從而對土體形成沖擊和壓實作用。沖擊壓實既適用于對濕陷性黃土地段路堤基底的填前碾壓，提高地基的承載能力，消除濕陷性;也適用于對填方路堤的補充壓實（或壓實質(zhì)量檢驗），提高路基的整體強度和穩(wěn)定性。該法適用于飽和度Sr≤60%的Ⅰ～Ⅱ級非自重、Ⅰ級自重濕陷性黃土，有效加固深度一般0.5-1m，最大1.5m。沖擊碾壓順序應(yīng)符合“先兩邊，后中間”錯輪進(jìn)行，具體碾壓參數(shù)需由試驗段試驗確定。

3 施工注意事項

3.1 施工前準(zhǔn)備

路基處理設(shè)計時應(yīng)查明黃土分布范圍、厚度及變化規(guī)律以及不同地層黃土的物理力學(xué)性質(zhì)，判定其屬于自重濕陷性黃土還是非自重濕陷性黃土，以及濕陷濕陷等級、類別等重要地質(zhì)參數(shù)，根據(jù)工程特性通過經(jīng)濟(jì)分析比較，綜合考慮技術(shù)水平、工期及對環(huán)境的影響等諸多方面的因素制定出最合適的處理方案，最終確保處理后的路基具有足夠的承載力和抗變形的能力。

對于黃土地區(qū)路基排水應(yīng)特別重視，遵循攔截、分散的處理原則，攔截、排除地表水，將水迅速引離路基，防止地表水下滲，減少地基地層濕陷性下沉，對于地下排水構(gòu)造物與地面排水溝渠必須采取防滲措施，并應(yīng)防止農(nóng)田水利設(shè)施與路基的相互干擾。

施工前，應(yīng)查明場地范圍內(nèi)的各種地下管線的位置或高壓線的位置等，并采取必要的措施，以免因強夯、重夯、沖碾等施工而造成破壞或發(fā)生安全事故。

3.2 施工過程控制

除了換填以外，其他處理措施均應(yīng)嚴(yán)格控制土體的含水量在最佳含水量范圍附近，以保證處理效果最佳，同時處理結(jié)束后必須按照規(guī)范要求進(jìn)行加固處理效果的檢驗，檢驗合格后方可進(jìn)行下道工序，對于需要進(jìn)行試驗段的處理措施，按照試驗確定參數(shù)進(jìn)行處理后仍需要按照規(guī)范要求進(jìn)行加固處理效果的檢驗。

對于強夯處理，當(dāng)施工所引起的振動或側(cè)向擠壓對鄰近建構(gòu)筑物產(chǎn)生不利影響時，應(yīng)設(shè)置監(jiān)測點，并采取挖隔振溝等隔震或防震措施。

3.3 施工后監(jiān)測

對于黃土高路堤、深路塹和濕陷性黃土地基處理等應(yīng)進(jìn)行施工后監(jiān)測。檢測周期應(yīng)為道路建成營運后不少于一年。

4 結(jié)語

濕陷性黃土屬于一種不良地質(zhì)，一直以來都是工程施工的難題。若地基處理不當(dāng)，將會直接影響到工程的穩(wěn)定性。為此，必須全面了解濕陷性黃土的特性，掌握其特點，才能結(jié)合工程實際情況，采取切實可行的措施予以防治，最終保障路基的承載力和整體穩(wěn)定性要求。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄭翔友.濕陷性黃土路基處理措施[J].交通世界，2019（26）：39-40.

[2]余東.濕陷性黃土地基處理方法分析及在工程中的應(yīng)用[J].科學(xué)咨詢（科技·管理），2019（10）：39-40.

[3]李恩澤，邢淵浩.淺談濕陷性黃土路基特性及處理方法[J].內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì)，2019（18）：102+141.

[4]董侃.濕陷性黃土高填方路基處理技術(shù)措施[J].山西建筑，2018，44（29）：161-162.

[5]梁鑫.濕陷性黃土道路路基處理與施工探討[J].四川建材，2018，44（08）：163-164.