淺談濕陷性黃土地基處治技術

崔朝輝 CUI Zhao-hui；郭軍科 GUO Jun-ke

（①陜西西禹高速公路有限公司，西安 710018；②陜西高速機械化工程有限公司，西安 710018）

（①Shaanxi Xiyu Expressway Co.，Ltd.，Xi'an 710018，China；②Shaanxi Expressway Mechanization Engineering Co.，Ltd.，Xi'an 710018，China）

1 應對濕陷性黃土地基的措施（表1）

2 路基黃土壓實前后主要物理力學性質指標的變化

2.1 濕陷系數的變化 選取閻良至禹門口高速公路韓城和富平兩段為試驗路段分別進行試驗。（表2）

2.2 承載力的變化 由表3看出：①原狀黃土承載力一般大于120kPa，基本能滿足6m以下填方路堤對地基土的要求。②黃土路基的承載力隨處理能量呈線性增長，能量越大承載力越高。

2.3 壓縮模量和壓縮系數變化 各區內黃土路基經過振動碾壓、強夯和沖擊碾壓三種手段處理后，壓縮性能明顯提高，但是各地區又有不同。

3 黃土路基處理前后的沉降變形特征

地基本身的沉降由兩部分組成：一部分是上部填土各層在分級施加荷載期間產生的沉降總和，另一部分是填土荷載和路面荷載完成較長時間內的蠕變所產生的沉降總和。

表1

表2 路基黃土處理前后濕陷性系數的區域性變化規律統計表

表3 承載力特征值對比

4 典型路段路基黃土的處理效果

4.1 場地地質概括 場地位于閻禹高速公路（富平段和韓城段）兩處，根據探井資料得知，兩試驗點地層大致相同，主要為第四紀晚更新統馬蘭黃土（厚度10～15M）和中更新統離石黃土，空隙發育，結構疏松，具有高壓縮性和自重濕陷性等特征。

4.2 處理方案設計 選取適宜的區段，分別采用4遍、8遍、12遍振動碾壓、24遍、42遍沖擊碾壓和600kN·m、1000kN·m、1600kN·m、2400kN·m 強夯進行處理。

4.3 施工過程及技術要點 ①振動碾壓：采用1/6輪距錯輪碾壓。②沖擊碾壓：采用排壓法。③強夯：采用方格網狀式布點，單點夯擊。

4.4 處理效果檢測 ①處理前后場地基土濕陷系數的變化。富平、韓城試驗場地經振動碾壓、沖擊夯和強夯處治前后，地基土的濕陷系數隨深度的變化規律見表4。②處理前后地基承載力的變化。經過處理后的地基土壓實度得以提高，具體情況見表5。③地基土壓實度的變化。壓實度是路基施工過程質量控制的重要指標，其變化可以間接、有效的反映路基黃土濕陷性的處治效果。

表4 處理前富平、韓城場地地基土濕陷系數表

表5 地基承載力結果表

5 路基黃土處理方案的選擇

5.1 選擇依據 ①地基淺層黃土濕陷性消除；②處理后地基承載力滿足填方荷載要求；③地基處理后路基沉降變形在容許范圍；④考慮路基綜合排水措施。

5.2 推薦方案 研究表明，路基黃土的濕陷系數與壓實度、干密度、空隙比以及壓縮模量具有明顯的規律性，以路基填方高度為依據，提出各區濕陷性黃土路基的推薦處治方案。

6 處理方法的施工工藝

6.1 振動碾壓 振動碾壓是路基壓實的一種手段。

6.2 強夯 強夯法在工業與民用建筑的基地處理中得到了廣泛應用。

6.3 沖擊碾壓 ①施工機械：宜選用25kJ的非圓形滾輪沖擊壓路機配專用牽引車。②場地平整：沖擊碾壓之前，將路基填土范圍內原地面表層的種植土、草皮等清除。③行駛速度：牽引車拖動沖擊壓路機進行碾壓工作時的行駛速度應該控制在12KM/h以上。④錯輪方法：宜采用排壓法。⑤次序安排：沖擊碾壓必須按合理的次序進行。⑥施工檢測：每滿沖一次后應該進行沉降觀測。

7 小結

①濕陷性黃土地基常用的處理方法包括振動碾壓、沖擊碾壓和強夯等三種。②振動碾壓處理后路基黃土在0-60cm內，平均壓實度超過80%，表層最大壓實度可達到95%以上，壓實度平均值大于80%，最大值超過90%。③各區黃土路基經振動碾壓、強夯以及沖擊碾壓處理后，承載力大幅度增加。④通過對比處理前后不同深度路基黃土的變形、承載力、濕陷性系數、壓實度和干密度、碾壓遍數以及降雨和浸水的影響程度等因素。⑤綜合考慮黃土地區各區內原狀黃土在不同路堤高度情況下，提出處治方案。

[1]楊文淵.木工程手冊[M].北京:人民交通出版社,1998.

[2]錢鴻縉.失陷性黃土地基[M].北京:中國建筑工業出版社,1985.

[3]陶志懷.西寧曹家堡機場二期工程濕陷性黃土地基處理技術研究[D].長安大學,2011.