浅谈湿陷性黄土路基处理

（四川蜀通港口航道工程建设有限公司 四川南充 637000）

浅谈湿陷性黄土路基处理

乔 帅

（四川蜀通港口航道工程建设有限公司 四川南充 637000）

在不良地质分布的湿陷性黄土，需要有大面积的特殊路基处理，这对公路建设有很大的影响。在有湿陷性黄土分布的不良地质情况下，需要进行特殊路基处理，这对公路建设有重大影响。为了保证公路路基处理的加固效果，可以采用多种措施来保证黄土地基湿陷性问题，以有效的提高承载力、减少路基沉降。本文重点介绍的是强夯法、冲击碾压法、挤密法、预浸水法及化学加固法。

湿陷性黄土；强夯；冲击碾压；挤密；预浸水；化学加固

引言

我国在21世纪的发展十分迅速，工业化、城市化、信息化的不断进步，极大程度上改变了人们的生活方式，对于各种资源的要求也是越来越大，土地作为不可增长的资源，其使用需求也在不断增加，所以会出现各种各样的施工项目，包括一些特殊的土建工程，因此，了解不同地基上各种特殊土的工程特性是非常重要的。在公路的建设中，如果有湿陷性地基路段，应当选择合理的处理方法解决问题。

1 湿陷性黄土的概述

1.1湿陷性黄土的定义

湿陷性黄土是一种在一定压力下被水浸泡的黄土，土体结构破坏迅速，有明显的附加沉降。其主要包括两种类型，一种是自重湿陷性，另一种是非自重湿陷性，下面针对其具体不同进行介绍。

自重湿陷性黄土是一种在上覆土的自重作用下被水浸泡后，显著下沉的湿陷性黄土。

非自重湿陷性黄土是一种在上覆土自重压力作用下浸水，不会出现明显的下沉湿陷性黄土。

1.2湿陷发生的原因

黄土的湿陷性是一个非常复杂的过程，包括物理以及化学反应。它受到诸多因素的影响和制约。首先是受到了外部的压力，然后遇水浸泡，从导致湿陷沉降。另一个重要的因素是由于黄土的固有特性。黄土湿陷的内因是黄土的物质组成和结构特征。

湿陷性黄土的本质就在于受到压力的情况下，如果再遇到水，就会发生明显的形变，下沉。造成这种情况的主要原因之一就是因为天气干旱的时，土壤内部结构不密实，所以一旦受到外部压力，在遇水就容易下沉的，其内部水分的蒸发量要远大于降水量。由于黄土层的压实作用不强，在黄土形成过程中，往往不能承受足够的压力和适宜的湿度。但是一般涂层在靠近地面2-3m的地方，其湿度会比较适合压密。但此时土壤覆盖层很小，土层不能很好压实，形成湿陷性黄土具有低湿度和高孔隙度。

1.3湿陷发生的影响因素

黄土湿陷性的导致原因多种多样，其中土壤性质就是其中比较重要的一部分，土壤中黏土、颗粒等等的含量对于其湿陷性也是有着很大的影响。除此之外，土壤中，盐类种量也会对湿陷性造成影响，如果土壤中易溶类盐含量较高，则湿陷性的敏感性越大，会造成下沉的情况出现。反之，如果土壤中，不溶盐或者少溶盐的含量较高，在遇水时不被溶化，则湿陷下沉现象就会相对的不明显。另外，土壤自身含水量、孔隙、压力等，也会对湿陷性的情况造成影响，比如自然孔隙越小，所含的水越多。但如果土壤中的含水量和孔隙比在一定值时，受到外部压力越大，黄土的湿陷性就越强；然而，当压力大到一定程度时，继续增加压力，反而使黄土湿陷性变弱。特别是在新近堆积的黄土中，在压力小的作用下，变形十分敏感，表现出高压缩性。湿陷性黄土地基，遇水的发生概率，也极大地影响了湿陷的可能性。湿陷性也受浸水次数和浸泡时间的影响。

2 湿陷性黄土地基的处理措施

当路基塌陷变形或压缩变形或者承载力不能满足设计要求时，采取处理措施，应根据不同的土壤条件对湿陷性黄土路基采用特殊路基的处理措施，以此提高地基稳定性和承载力。根据咸旬公路5标的实际情况，主要介绍了强夯法和冲击压实的特殊处理措施。

2.1强夯法

通过使用起重机操控大吨位的重锤从一定高度下落，对地面土壤施加一定的冲击动能而使其变的紧密，达到夯实地基，提高地基强度，降低土的压缩性，排除黄土湿陷性现象的发生，进而加固土地地基。一般情况下，夯实的重锤以及上升的高度都是有规定的，重锤重量一般为8t-30t，最重的情况下，可为200t，高度一般是8-20m，最高情况下是40m，在这种情况下重锤降落，会对土地地基产生十分大的冲击动能。湿陷性黄土夯是基于密度的动态机制，在冲击动能对地面的作用下，减少土壤空隙，使得地面土壤彼此之间的排列更为紧密，看上去更为密实，但也因此会产生一定沉降，一般坑深度大概在0.6m-1.0m。在160t/m的冲击动能下，可以加固土壤地基的深达5m。

强夯法处理湿陷性黄土地基的应该按照设计，选择具有典型代表性的空间大于1000m2的场地进行试验，在试验过程中，记录强夯法的各项参数，以及实际效果的确定，以此有针对性的设计出具体的试验方案。

夯点布置采用排夯，夯点间距为5m，第二次夯点位于第一夯点之间。根据基面形状确定夯击位置和夯点位置，根据平面的形状，采用方形网络。

确定夯击次数、遍数、能量水平和深度对施工参数的影响。深度取样测定湿容重、干容重、孔隙比和压缩前后压实系数。对选定好的每个夯点进行夯击，统计夯击次数与遍数（一般为5-15次）来确定夯击次数的沉降曲线。夯击过程中，针对最后两击，一般要做到其平均沉降量不大于50mm的要求，另外，夯击过程中，夯坑周围避免出现隆起部分，还有多次夯击之后，夯坑深度达到一定值，但也不能影响击锤的起降。针对每次夯击的夯点以及夯击次数都需要进行严格记录，以此保证强夯的质量。

2.2冲击碾压法

公路建设过程中，黄土地基湿陷性问题的解决，不仅应选择合理的施工设备，而且合理的压实方案应在施工过程中采取的。冲击压实机对土壤表面任意一点的冲击作用都是不相同的，主要是因为其凸轮数量的不同，所以冲击效率也不一样。本文介绍的为25T3 25KJ型冲击压实机，具体如图1所示。碾压轮在工作状态下，每转一周则针对土地进行三次压实与三次冲击。冲击式压实机在同一点要往返 2次为 1 遍，冲击压实在土壤表面行驶6次，为1遍，所以，采用冲击压实均匀地表，密度均匀，可使地基土的强度增强，不会出现漏压或者过压的情况，以免造成土壤路面不均匀的现象，根据具体的施工经验，一般压3遍则需要冲击20次。

图 1冲击压实方案图

2.3预浸水法

预浸水法是利用黄土浸水产生湿陷的特点，在施工前进行大面积浸水，使土体产生自重湿陷，达到消除深层黄土的湿陷的目的，再配合上部土层处理措施，来达到消除全部土层湿陷性的一种处理方法。该方法具有施工条件简单，处理效果好的优点。

2.3.1 浸水前施工（1）开挖基坑：开挖范围按建筑物基础外缘外放5m，相邻基础高差较大部位外放3m，坑壁按1：0.5放坡，开挖至基底标高以下1.0m，整平场地。

（2）设导水孔：采用人工成孔，导水孔间距5.0m，视土层厚度及渗透性现场做调整，深度5.0m~8.0m。

（3）清土填料：清理导水孔土体运出主场外，并往孔内填满砂石等强透水性材料。

（4）铺设供水设施：供水设施布设于基坑周边，并达到预浸水所用量。

（5）设观测标：观测标采用Φ20钢筋，在浸水前观测标上初始值并记录，观测标精度不大于1mm。

2.3.2 浸水

浸水应连续进行，保持坑内水头高度不小于300mm。浸水过程中须定时观测湿陷量、耗水量、浸湿范围及地面裂缝，做好观测记录。浸水稳定标准为最后5d的平均湿陷量小于5mm。

2.4挤密法

挤密法的工作原理是由于在挤密桩施工过程中因打桩而使桩周围的土体收到了干扰，从而破坏了土的原有孔隙结构，在桩下沉的过程中土的侧向挤压力使得黄土中孔隙结构遭到破坏，变得紧密，这样使得黄土的整体承载力升高，可以抵消一部分湿陷性。

此外，在沉桩过程中，桩间土因受到很大的侧向压力，使得起周围土体也得到挤压，从而形成强制挤密区、挤密区和挤密影响区得以形成，桩体周围的土体承载能力也得到了一定程度的提高，地基的压缩变形也得到了减少。

2.5化学加固法

化学加固和常用的化学材料加固的方式主要是将集中化学元素注入到黄土中，即将硅酸钠、氯化钙、氢氧化钠、丙烯酸按、铬木素纸浆废液以及水泥浆等注入到湿陷性黄土之中，利用溶液本身或者溶液和黄土地发生的化学反应来生成凝胶，由此将松散的黄土集中起来，形成一个整体，提升湿陷性黄土的强度和凝聚力，降低黄土的湿陷性和透水性，由此完成地基处理。但由于部分化学溶液的成本较高，其使用范围受到局限，较多应用在矿井、水坝或铁路隧道工程中。

4 结束语

综合上述，针对湿陷性黄土路基处理施工，本文浅谈了强夯法、冲击碾压法、挤密法、预浸水法及化学加固法等施工工艺，这为湿陷性黄土路基处理方案的选型论证及实施提供了技术支持。

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乔帅 男 （1987-04） 本科 助理工程师 主要从事高速公路施工方面工作。