濕陷性黃土地基處治試驗中的灰土墊層法

李想

摘要：濕陷性黃土具有面積廣、深度淺等特點，由于人們對其缺乏系統與全面的認識，使得濕陷性黃土對地基造成影響這一問題未能得以真正解決。因此，為了減少濕陷性黃土對地基穩定性造成的影響，提高灰土墊層在濕陷性黃土地基中的應用效果，本文重點分析濕陷性黃土地基處治試驗中的灰土墊層法，期望可以為同類項目起到理論參考的作用。

關鍵詞：濕陷性黃土;地基處治;試驗

1 濕陷性黃土產生的原因

黃土在遇水后，其結構會發生明顯的變化，并在自重、附加應力、受水侵蝕等的共同作用下會發生沉降現象，這一現象被稱之為濕陷性黃土，黃土之所以會發生濕陷，其中的一個重要原因是由黃土的成分、結構造成的。其中，在濕陷性黃土中其成分主要是粒徑為0.01mm～0.05mm的粉土顆粒，比例約占黃土總量的50%及以上，占粉土顆粒總量的40%～60%左右。

2 案例概況

工程擬建場地地貌單元為黃土丘陵，擬建場地現狀高程約為876.00～884.01 m，北高南低，地形起伏較大，地基土巖性以人工填土、濕陷性土、粉土、粉質黏土為主，見表1?；鬃畹蜆烁邽?6.50 m，地下水位低，土層分布很不均勻，基礎落在第2層濕陷性粉土層上。第2層和第3層濕陷性粉質黏土層厚度很大，且自重濕陷嚴重，不能滿足上部結構的要求，需進行地基處理。

3 灰土試驗研究

在本工程項目中，灰土經過改良后的效果主要受灰土等級和劑量影響，在通常情況下，只要是灰土中的氧化鈣、鎂含量分別達到55%或者以上的全部可以實現改良，而這一標準也同時滿足了國家規定的標準：即Ⅲ級鈣質消石灰和Ⅱ級鎂質消石灰的質量。另外，從理論上來講：灰土的改良需要使用等級較高的灰土，其摻量可根據實際情況適當減少，但隨著灰土等級的提高，其改良效果很難實現高摻量和低等級石灰的改良效果，尤其是在施工現場和拌和時這一效果愈加明顯。

4 灰土墊層施工方法

顧名思義，灰土墊層法指的是以灰土為主要墊層，其比例一般為2∶8或者3∶7;灰土厚度為1m～3m，壓實度為93%～95%。

4.1 施工前的準備工作

在使用灰土墊層法之前，需要認真檢查灰土的比例與厚度，合格后才能進行下一步施工。比如，以5%的灰土墊層其施工順序主要分3層進行，檢查井周圍每回填20層為一層，夯實施工。

4.2 材料供應

根據每一施工環節的長、寬以及灰土層的厚度，認真計算本工程項目中所需要使用的土方量和灰土量。但需要注意，應先分別揀出黃土中存在的雜物和石塊，才能運到施工現場，再通過利用推土機予以推平。灰土要求：灰土應為Ⅲ級以上的塊灰和生石粉為主，使用之前進行熟化過篩，以此保證徑?！?mm、氧化鈣和氧化鎂的含量均≥50%，并注意禁止在其中摻入沒有經過熟化的生石灰粉以及多余水分。

4.3 石灰鋪攤

先運用推土機推平土層表面，再使用白石灰粉撒出方格狀的網線，盡可能保證每個方格的尺寸保持相等，再依照方格的尺寸、土層厚度、最大干密度、含水量分別計算出每一個方格所需的灰土數量，并卸入其中，鋪滿整個網格，然后通過使用平直的刮均勻鋪開。

4.4 拌和

使用懸耕犁拌和灰土，并委派專業人員定期觀察拌和的質量和結果，拌和一般要保證在2遍及以上，直至顏色均勻且元素土夾層即可，拌和是控制灰土質量的關鍵所在，因此要嚴格禁止在拌和料中出現自由狀態的灰土。

4.5 碾壓

待灰土料完全拌制均勻且經過平整后，在完成碾壓之前要進行悶料，其悶料時間在3h及以上，土料和生石地融合在發生劇烈變化的同時還會由于消解而出現水化熱現象，水化熱加速反應，可以提升灰土的性能，而如果碾壓時間太早，水化熱現象將導致施工層膨脹和隆起，不僅對本工程項目的施工質量產生不利影響，還導致水化熱不能被充分利用，降低施工效果。在碾壓時，應在直線段以及不設超高的情況下先由路肩開始碾壓，再向著中心推進，碾壓的機械設備輪寬要保證不小于0.5m，直至被碾壓的路面沒有明顯的軌跡即可，并滿足設計要求中的壓實度標準，則完成作業。

5? 濕陷性黃土地基處治灰土墊層法施工建議

通過以上分析：灰土采用5%滲量的Ⅲ級鈣質消石灰摻量，改良效果十分明顯，完全可以滿足本工程項目上路床填料的基本要求。但在實際施工過程中，由于灰土施工全部采用路拌的方式，拌和的均勻程度又是影響灰土改良效果的重要因素，考慮到這一因素的影響，在具體施工過程中可以適當增大摻灰量，也可以在施工現場進行試驗，確定合適的摻灰量。而在國家的相關規定中：對上地基要求的厚度為30cm，下地基要求的厚度為50cm，上下路床的強度要求為5%～8%，這樣的要求雖然從行車載荷方面來講是合理的，但卻給灰土的分層壓實帶來了一定的困難。另外，石灰土的虛鋪厚度要控制在30cm，即使在使用極振力為55t的羊足碾并在與光輪壓路機的配合下碾壓形成的厚度也不應超過20cm。因此，30cm虛鋪厚度按照1層碾壓太厚、2層碾壓太薄;50cm虛鋪厚度同樣按照2層碾壓太厚、3層碾壓太薄。在這樣的情況下，可按照80cm的虛鋪厚度分為2層，上面40cm采用上路床摻灰量，下面40cm使用下路床摻灰量，同樣分2層攤鋪，然后完成碾壓。

實踐證明：這一施工方法既安全又節約成本。雖然灰土碾壓采用的是不同噸位的壓路機并配合不同的壓實厚度，但從施工效果和施工質量來看，灰土墊層法中的輕型和重型壓路機使用的很少，基本使用的是重型和超重型的壓路機來完成碾壓。

6 結束語

綜上所述，在濕陷性黃土地基處治試驗中，關鍵是要減少和降低浸水后對黃土造成的影響，合理避免濕陷病害現象的出現，另外，對于灰土墊層法在本工程項目中的實施，既可以將其運用到新建項目中，減少工陷沉降和濕陷病害，也可以運用于既有道路的管理與維護中，特別對于濕陷病害嚴重的地段，在清除道路結構層的基礎上，在地基撒入適量的灰土處理，徹底消除路面濕陷性病害，以此提高路面的通行能力和行車的安全性。

參考文獻

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