高等級公路濕陷性黃土路基處理技術(shù)研究

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1 引言

目前，我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展以及不同地區(qū)之間的經(jīng)濟(jì)文化交流更加頻繁，人們物質(zhì)生活水平的提高也提升了出行需求，為了滿足上述需求，近年來我國也加大對高等級公路的建設(shè)力度。隨著高等級公路工程覆蓋范圍的擴(kuò)大，建設(shè)地區(qū)中遇到濕陷性黃土等惡劣地區(qū)的概率也在不斷增加，由于此類地區(qū)的特殊性，如果沒有做好相應(yīng)的處理，在高等級公路建設(shè)和運營中會出現(xiàn)結(jié)構(gòu)被破壞以及變形等問題。因此針對高等級公路建設(shè)中遇到的濕陷性黃土問題，需要通過相應(yīng)的路基處理技術(shù)來改善其土層的物理性質(zhì)以及力學(xué)性質(zhì)，保證公路工程的建設(shè)質(zhì)量以及運營的安全性。

2 濕陷性黃土及其危害

無論是在何種地質(zhì)條件的地區(qū)建設(shè)公路工程，都需要對建設(shè)地區(qū)的地質(zhì)條件進(jìn)行詳細(xì)勘察并出具詳細(xì)的地質(zhì)報告。針對濕陷性黃土地區(qū)來說也是如此，而且要在此報告中準(zhǔn)確評價黃土的濕陷性。首先是要經(jīng)過對黃土土層的濕陷性分析之后得出其分布情況、厚度以及地下水位等情況，而且還要判定其屬于自重型還是非自重型。此外，還要確定其濕陷等級，主要是通過室內(nèi)壓縮實驗、現(xiàn)場抗坑浸實驗以及現(xiàn)場靜載荷實驗等來確定。濕陷性黃土的特性主要表現(xiàn)在自上覆土層的自重壓力或者是在外界壓力等作用下會表現(xiàn)出土層的結(jié)構(gòu)被破壞而下沉的問題。也正是由于此特性，如果沒有妥善的路基處理就容易造成公路工程的沉降或傾斜等損害公路工程并威脅運營安全等問題。濕陷性黃土按照不同的機(jī)理還可以分為高可溶鹽和高孔隙率兩種類型，需要在施工之前做好相應(yīng)的鑒定以及采取相應(yīng)的措施來應(yīng)對。由于普通的黃土通常為粉土顆粒，具有較大的孔隙，因此會表現(xiàn)出松散、多孔結(jié)構(gòu)以及含有較多可溶鹽的特點，也正是由于其具有上述結(jié)構(gòu)而容易導(dǎo)致出現(xiàn)濕陷的問題。而導(dǎo)致出現(xiàn)濕陷問題的外部因素則主要是外界的壓力以及水的作用。

3 濕陷性黃土路基的處理技術(shù)

由于不同地區(qū)的地基土質(zhì)和結(jié)構(gòu)物存在較大的差異，為此也需要結(jié)合實際情況來對濕陷性黃土地基采取不同的地基出路方式。通常在地基處理之前需要開展現(xiàn)場勘察和取樣工作，通過試驗之后來對濕陷性黃土的類型和等級進(jìn)行分析和判定。而且在綜合分析此地區(qū)的地質(zhì)條件、工程施工工藝以及工藝環(huán)境等因素之后，還要結(jié)合經(jīng)濟(jì)性因素來選擇最佳的處理技術(shù)和方案。通過此處理技術(shù)和方案的應(yīng)用，主要的目的就是保證黃土地基的承載力滿足抵御各種變形因素的能力要求。

3.1 強(qiáng)夯法 此種方法就是利用重錘自由下落來夯實黃土土層土體的原理，通過此種方式來提升土層的強(qiáng)度以及降低其壓縮性。此種方法所應(yīng)用的原理和設(shè)備比較簡單，而且也而表現(xiàn)出較強(qiáng)的實用性，比較適合對非飽和土進(jìn)行加固。而且在實際的堆積加固施工中表現(xiàn)出具有較快的加固施工速度和良好效果、較高經(jīng)濟(jì)效益的優(yōu)點。在此方法的實際伊寧楊在鴻，需要做好施工設(shè)計階段中濕陷性黃土土層的類型和等級的勘察工作，而且結(jié)合實際情況來對此方法應(yīng)用中的夯擊能量、次數(shù)以及深度等參數(shù)進(jìn)行確定。同時還要在正式施工之前通過試夯的方式來優(yōu)化和確定作業(yè)參數(shù)，且在強(qiáng)夯施工之后需要對土層開展及時的檢測工作，重點保證其加固深度滿足設(shè)計方案的要求。

3.2 灰土擠密法 此種方法就是利用打樁機(jī)以及振動器來進(jìn)行地基處理的方法，在上述器具的應(yīng)用之下將鋼套管打入地基中來形成樁孔，通過填入石灰石等方式來起到對地基的夯實。此種方法從原理上述屬于對土層的橫向加密，也就是將上述鋼套管打入地基中時會對其周圍的地基土造成較大的水平力作用，這就會改善其周圍地基的物理性質(zhì)，實現(xiàn)其土層密實度的提升，并且降低土層的壓縮性，實現(xiàn)濕陷性黃土路基濕陷性的顯著改善。在此技術(shù)的應(yīng)用中，需要做好對現(xiàn)場樁位以及樁孔深度的控制，保證其滿足設(shè)計要求。

3.3 沖擊碾壓法 此種地基處理方法屬于表層夯實的類型，比較適合在比較淺的濕陷性黃土地基中應(yīng)用，比如在其深度為1～3m的范圍內(nèi)進(jìn)行地基的處理，表現(xiàn)出比較好的處理效果。其原理就是通過對地基的反復(fù)夯打來對地基土層的密實度進(jìn)行提高并且改善其物理性質(zhì)以及力學(xué)性質(zhì)。通過此種方式可以減少地基的變形程度，比較適合在飽和度不足60%的濕陷性黃土地基中應(yīng)用。但是在此技術(shù)的實際應(yīng)用中，如果土層中的含水量較大，需要在對土層進(jìn)行晾曬并有效降低其含水量之后才能應(yīng)用此技術(shù)。

3.4 水泥土攪拌樁技術(shù) 此種處理技術(shù)就是將水泥作為主要固化劑，通過機(jī)械方式將其與濕陷性黃土進(jìn)行混合攪拌，在二者發(fā)生反應(yīng)并硬化之后實現(xiàn)地基承載力和穩(wěn)定性的提升。此種處理技術(shù)具有較為簡單操作的特點，比較適合多樣化的地質(zhì)條件以及復(fù)雜建設(shè)環(huán)境等情況，對于具有較高含水量濕陷性黃土地基的加固起到良好的效果。

3.5 換填法 此方法就是將濕陷性黃土地基中的一部分軟質(zhì)土層清理出去之后進(jìn)行其他材料的置換填充，比較常用的就是片石、鵝卵石、鋼渣以及煤礦渣等具有較硬材質(zhì)的材料。在實際應(yīng)用中通常需要通過機(jī)械和人工配合的方式來進(jìn)行分層和分布換填，按照每一層每一步都要進(jìn)行夯實和碾壓。

4 結(jié)語

濕陷性黃土由于具有在自上覆土層的自重壓力或者是在外界壓力等作用下會表現(xiàn)出土層的結(jié)構(gòu)被破壞而下沉的問題等特性，不利于高等級公路在此地區(qū)進(jìn)行公路工程的安全施工以及運營。因此，為了保障滿足高等級公路的建設(shè)和運營對于地基性質(zhì)的要求，需要通過有效的地基處理方式來改善土層的物理性質(zhì)以及力學(xué)性質(zhì)。也就是通過本文中所提到的、常用的強(qiáng)夯法、灰土擠密法以及沖擊碾壓法、水泥土攪拌樁技術(shù)、換填法等地基處理技術(shù)來進(jìn)行濕陷性黃土路基的處理，保證高等級公路工程的建設(shè)質(zhì)量以及安全運營。