濕陷性黃土路基施工技術(shù)探討

摘 要：在經(jīng)濟(jì)快速提速的今天，公路在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起到了非常重要的作用。為了適應(yīng)社會發(fā)展的需求，公路進(jìn)入了快速建設(shè)階段。在公路施工中路基施工是其重要的一部分，直接影響著公路的質(zhì)量。本文針對濕陷性黃土的工程特性，分析了濕陷性黃土地基的處理措施及地基陷穴的處理方法。

關(guān)鍵詞：公路；濕陷性黃土路基；施工技術(shù)

前言

在公路施工中，地質(zhì)條件復(fù)雜，當(dāng)遇到濕陷性黃土?xí)r，在這種地質(zhì)條件下對地基進(jìn)行施工就需要有嚴(yán)重的技術(shù)要求，因?yàn)闈裣菪渣S土其中粉土含量較高，天然孔隙較大，如果其在干燥情況下，強(qiáng)度是非常高的，壓縮性也較低，但其在自重或是附加壓力作用下，其受水浸濕后結(jié)構(gòu)破壞性較大，從而發(fā)生較嚴(yán)重的下沉現(xiàn)象。因此黃土地基在多種特性的作用下，如果黃土地區(qū)地基遇到水后極易發(fā)生沉降，破壞公路的整體性，導(dǎo)致公路發(fā)生較嚴(yán)重的病害。所以在對其土質(zhì)進(jìn)行路基施工時要采取具體的技術(shù)措施，避免其因自身的特性而發(fā)生下沉、沉陷，從而影響公路的安全。

1 濕陷性黃土的工程特性

1.1 濕陷性黃土的顆粒組成

我國濕陷性黃土的顆粒主要為粉土顆粒，占總重量約50～70%，而粉土顆粒中又以0.05～O.01ram的粗粉土顆粒為多，占總重約40.60%，小于0.005ram的粘土顆粒較少，占總重約14.28%，大于0.1rnm的細(xì)砂顆粒占總重在5%以內(nèi)，基本上無大于0.25mm的中砂顆粒。

濕陷性黃土中成份主要有石英、長石、中等親水性的伊利石。此外，還含有較多的呈固態(tài)或半固態(tài)分布的水溶鹽。

試驗(yàn)研究表明，粗粉粒和砂粒在黃土結(jié)構(gòu)中起骨架作用，由于在濕陷性黃土中砂粒含量很少，而且大部分砂粒不能直接接觸，能直接接觸的大多為粗粉粒。細(xì)粉粒通常依附在較大顆粒表面，特別是集聚在較大顆粒的接觸點(diǎn)處與膠體物質(zhì)一起作為填充材料。

粘粒以及土體中所含的各種化學(xué)物質(zhì)如鋁、鐵物質(zhì)和一些無定型的鹽類等，多集聚在較大顆粒的接觸點(diǎn)起膠結(jié)和半膠結(jié)作用，作為黃土骨架的砂粒和粗粉粒，在天然狀態(tài)下，由于上述膠結(jié)物的凝聚結(jié)晶作用被牢固的粘結(jié)著，故使?jié)裣菪渣S土具有較高的強(qiáng)度，而遇水時，水對各種膠結(jié)物的軟化作用，土的強(qiáng)度突然下降便產(chǎn)生濕陷。

1.2 土的濕度和密度

濕陷性黃土在一定的壓力之下，由于受水的影響會有非常明顯的附加下沉現(xiàn)象，在遇水的狀況下顆粒接觸點(diǎn)位置的膠結(jié)物會發(fā)生軟化作用，此外土的欠壓密和干旱的氣候等都會對附加下沉有所影響。經(jīng)過各種堆積形成的黃土層，在影響深度方面，蒸發(fā)狀態(tài)要比大氣降水狀態(tài)下大很多。在形成的過程中，對于土層壓密有所影響的還有壓力和濕度不能夠同時具備。接近地表2--3米的土層，受大氣降水的影響，一般具有適宜壓密的濕度，但此時上覆土重很小，土層得不到充分的壓密，便形成了低濕度、高孔隙率的濕陷性黃土。

2 濕陷性黃土地基的處理措施

對于濕陷性黃土地基的施工，要做好排水措施，地下水及地表水都應(yīng)通用排水構(gòu)造物或是排水溝渠等排出，同時對于這些設(shè)施還要做好防滲措施。

對于濕陷性黃土的地基土層，首先要考慮其承載力，然后還要考慮其在自重及公路上承載作用下所能產(chǎn)生的壓縮下沉，對于具有較喲濕陷性的土層，不僅要做好防滲措施，還要根據(jù)工程的要求及土質(zhì)的特點(diǎn)，采取科學(xué)的加固方法對路基進(jìn)行加固，以保證路基的強(qiáng)度及緊密度。

2.1 換填土：挖除一定深度濕陷性黃土，換以合乎要求的土或灰土分層填筑，分層夯實(shí)?；彝练謱犹钪M織1施工準(zhǔn)備、2備料、3土料攤鋪、4石灰攤鋪、5拌和、6整型、7悶料、8碾壓、9養(yǎng)生及交通管制等科學(xué)細(xì)化的施工和嚴(yán)密細(xì)致的技術(shù)控制措施。

2.2 強(qiáng)夯法：采用強(qiáng)夯法，需要用到重錘，重錘的重量一般在幾十噸，將重錘從高空處落下，對地基形成強(qiáng)烈的沖擊力，反復(fù)多次進(jìn)行，從而可以使地基的深層和淺層都在不同程度上受到?jīng)_擊而更加的牢固，并且在壓縮性、空隙比、濕陷系數(shù)等方面都回有所降低，但是在干密度、壓縮模量和承載力方面卻又很大的提升。這種施工方法比較簡便，易于操作，并且施工成本較低，具有非常好的效果，可以縮短工期，所以在濕陷性黃土的地質(zhì)施工中得到了廣泛的應(yīng)用。但是由于重錘從高空降落時會對地面產(chǎn)生巨大的沖擊力，由此帶來的震動會對附近的建筑物有很大的影響，所以在施工的之前，要對周圍的建筑物進(jìn)行勘察，避免因?yàn)橹劐N的震動使建筑物的安全受到威脅。

2.3 預(yù)浸法：通過鉆孔注水，使其預(yù)先濕陷?？捎糜跐裣菪酝翆雍穸却笥?0米，自重濕陷量不小于50厘米的地段，且水源充足，又有較長施工準(zhǔn)備時間的條件下采用。

2.4 擠密法：通過沖擊，振動或爆破成孔，再灌以石灰或灰土分層搗實(shí)。

2.5 化學(xué)加固法：用硅酸鈉溶液，通過有空的注射管壓入土中，使其與土中水溶性鹽相互作用，產(chǎn)生硅膠，把土膠結(jié)。

3 地基陷穴的處理方法

對現(xiàn)有的陷穴、暗穴，可以采用灌砂、灌漿、開挖回填等措施，開挖的方法可以采用導(dǎo)洞、豎井、明挖等。

3.1 灌砂法：本法適用小而直的陷穴，以干砂灌實(shí)整個洞穴。

3.2 灌漿法：施工時先將陷穴出口用草袋裝土堵塞，再在陷穴頂部每隔4-5米鉆孔作為灌注孔，待灌好和土漿凝固收縮后，再在各孔作補(bǔ)充灌漿，一般需重復(fù)2-3次，有時為了封閉水道也可灌注水泥砂漿。

3.3 開挖回填夯實(shí)：本法適用各種形狀的陷穴。

3.4 導(dǎo)洞和豎井：本法適用較大較深的洞穴。由洞內(nèi)向外逐層回填夯實(shí)，在回填前，應(yīng)將洞內(nèi)虛土和雜物徹底清理干凈。當(dāng)接近地面0.5米時，應(yīng)用老黃土或新黃土加10%的石灰拌勻回填夯實(shí)。

處理好的陷穴，其土層表面均應(yīng)用石灰：土=3：7的石灰土填筑夯實(shí)或鋪填透水性材料加以改善。石灰土的厚度應(yīng)按設(shè)計(jì)嚴(yán)格執(zhí)行。如原設(shè)計(jì)未要求時，其厚度不宜小于30厘米。并將流向陷穴附近的地面水引離，防止形成地表積水或水流集中產(chǎn)生沖刷。

黃土陷穴的處理范圍，應(yīng)視具體情況而定。宜在路基填方或挖方邊坡外，上側(cè)50米下側(cè)10-20米范圍。若陷穴傾向路基，雖在50米以外，仍應(yīng)做適當(dāng)處理。對串珠狀陷穴應(yīng)徹底進(jìn)行整治。

4 結(jié)語

總之，隨著公路建設(shè)事業(yè)的快速發(fā)展，更多的新產(chǎn)品、新技術(shù)已在施工中投入使用，對于影響路基強(qiáng)度及防止路基發(fā)生沉降的技術(shù)已越來越成熟，對于濕陷性黃土路基的處理方法已越來越科學(xué)化，相信在不久的將來，在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的條件下，對于濕陷性黃土路基的處理方法會更加完善，對公路建設(shè)事業(yè)的健康發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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