淺談濕陷性黃土路基處理與預(yù)防措施

杜 源

（甘肅路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司，甘肅 蘭州 730030）

1 黃土工程的特征

由于黃土是一種特殊的粘土，它是比較高泥沙含量30-60%，多孔，孔隙率高。因此，黃土工程大致會(huì)有以下幾個(gè)常見(jiàn)的特征。

1.1 多孔裂隙性

由于黃土具有很高的孔隙率，同時(shí)它的空隙度也很高。黃土中的空隙以垂直或傾斜的狀態(tài)，大多數(shù)以垂直，上下貫通為主的。

1.2 縮脹性

黃土具有縮漲特性，當(dāng)黃土遇到水時(shí)，它的體積膨脹，就會(huì)使黃土上面的路基出現(xiàn)隆起的情況，待干燥后，它的體積就會(huì)出現(xiàn)收縮，就導(dǎo)致路基出現(xiàn)下沉。假如這樣反復(fù)出現(xiàn)，從而降低公路使用壽命。

1.3 濕陷性

濕陷性是黃土工程常見(jiàn)的特征。因?yàn)辄S土受到外部施加的載荷有自身的重量，被水濕潤(rùn)后，由于土壤結(jié)構(gòu)破壞，從而發(fā)生下沉，最后形成濕陷。

1.4 滲水性

因?yàn)辄S土具有膨脹和收縮性，裂縫的形成多次，之后降水，水下滲到裂縫中，滲透深度增加;加上它的空隙垂直等特性，就會(huì)使垂直方向比水平方向的滲透性大，又因其粘粒含量較多，也會(huì)出現(xiàn)透水情況不良或不透水的情況。

2 黃土濕陷性的評(píng)價(jià)及濕陷等級(jí)劃分

2.1 黃土的濕陷性

濕陷系數(shù)公式

Hp是指保持天然的濕度和結(jié)構(gòu)的土樣，加壓至一定壓力下沉穩(wěn)定后的高度。

H′p是指上述加壓穩(wěn)定后的土樣，在通過(guò)侵水作用下，下沉穩(wěn)定的高度。

H0是指土樣的原始高度

上述所有單位：mm

當(dāng)δs0.015 時(shí)，可判斷為非濕陷性土黃，如果結(jié)果為0.015≦δs≦0.03 時(shí)，那么我們可判斷為黃土的濕陷性情況輕微，當(dāng)結(jié)果0.03δs≦0.07 時(shí)，土黃的濕陷性屬于中等，當(dāng)δs0.07 時(shí)，土黃濕陷性強(qiáng)烈。

2.2 黃土路基的濕陷等級(jí)劃分

濕陷性黃土路基，受到水侵濕飽和到下沉穩(wěn)定位置的濕陷量Δs（mm），按下列公式計(jì)算：

其中：

δsi代表第i 層土的濕陷度系數(shù)；hi代表第i 層土的厚度；β 代表了路基土側(cè)向擠出和受水浸濕等因素。根據(jù)濕陷量的計(jì)算值和自重濕陷量的計(jì)算值來(lái)進(jìn)行判斷濕陷性黃土路基的濕陷等級(jí)。

3 濕陷性黃土路基的處理措施

做好濕陷性黃土路基的工作，首先我們需要明白，其主要因素為水，因此當(dāng)我們對(duì)黃土路基進(jìn)行攔截時(shí)，要對(duì)地表水進(jìn)行排除，防止地表水下滲，從而減少基礎(chǔ)基底層面沉降。由于基土層具有很強(qiáng)的濕陷性或較高的壓縮性等特點(diǎn)，而且自身重力下低于路基的承載能力，從而導(dǎo)致地基在路堤自重和活載作用下產(chǎn)生的壓縮下沉。

在我們消除黃土路基的濕陷性，通過(guò)采用以下幾種方法：

3.1 超壓固結(jié)法

采用超壓固結(jié)的方法，采用這種方法的前提需要有充足的時(shí)間，當(dāng)我們新填筑路基完成后，在路基上堆載超過(guò)路基計(jì)算壓力值一定量的荷載，對(duì)路基進(jìn)行一段時(shí)間的超壓值與路基填土引起的壓力值相比，誠(chéng)意超壓時(shí)間加上路基本身預(yù)壓時(shí)間。

3.2 強(qiáng)夯法

此類方法在2000年前已經(jīng)開始使用，它是通過(guò)重錘在一定高度下落，夯擊土層，使土層迅速固結(jié)，并提高其強(qiáng)度，降低壓縮性。從以前的小能量夯實(shí)發(fā)展到目前重錘夯實(shí)，夯實(shí)深度越來(lái)越大。采用強(qiáng)夯法時(shí)，需要注意一般采用100kN 至200kN 的重錘，10-20m 的落距，可對(duì)4-8m 的濕陷性黃土進(jìn)行消除，其缺點(diǎn)為施工音量過(guò)高，振動(dòng)大。

3.3 擠密處理法

處理地段不大的或不適用強(qiáng)夯法處理，而且濕陷性黃土在地下水位之上適宜采用擠密處理法，它采用振動(dòng)碎石，利用鋼管套成孔，打入粘土或灰土等。此類方法在我國(guó)西北、華北地區(qū)應(yīng)用比較廣發(fā)。

3.4 化學(xué)加固法

這類方法對(duì)地基加固效果非常明顯的方法，主要采用注入水玻璃的辦法，效果比較理想，這類方法在國(guó)外應(yīng)用比較廣。

3.5 混合攪拌法

混合攪拌的方法包括高壓噴射和深層攪拌兩種，高壓噴射法主要是利用高壓射水切削路基土，通過(guò)注漿管噴出漿液，將土和漿液進(jìn)行攪拌混合，形成一種加固路基的新方法。深層攪拌法是通過(guò)特制的深層攪拌機(jī)械，在路基深部將立粘土和水泥強(qiáng)制攪拌，使軟粘土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)性和一定強(qiáng)度的路基土。

綜合上述，以上幾種方法是目前公路建設(shè)中應(yīng)用較為廣泛的。濕陷性黃土對(duì)路基的危害是非常大的，這就要求我們?cè)趯?shí)際工程中，必須注意遇到濕陷性黃土地段的公路路基工程，都必須經(jīng)過(guò)仔細(xì)的計(jì)算，對(duì)該地段進(jìn)行一定的處理，切記不要只考慮眼前的利益，節(jié)約投資，從而避免將來(lái)使用的安全隱患。

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