公路工程湿陷性黄土地基处理

公路工程湿陷性黄土地基处理

湿陷性黄土对公路工程危害严重，主体工程施工前必须对地基进行科学处治。此处对公路工程中常用的垫层法、强夯法和挤密桩法作简要介绍，同时对因施工时间长等不利因素而较少采用但处理彻底、处治深度大的预浸水法也作了概要介绍。

标签：公路;黄土;湿陷性

0 引言

湿陷性黄土指在上覆土的自重应力作用下，或在上覆土的自重应力与外荷引起的附加应力的共同作用下，受水浸湿后土的结构迅速破坏，并产生显著附加下沉的天然黄土。由于湿陷变形往往是局部的、突然发生的，而且通常很不均匀，对公路路基、构造物等破坏很大，危害严重，必须进行准确评价、科学处理。

在采取工程措施处治前，对黄土的湿陷性评价需要查明黄土的湿陷性、湿陷性黄土场地的湿陷类型和湿陷性黄土地基的湿陷等级。如果对湿陷性评价不当，就会造成技术、经济上的不合理，造成事故或者浪费。

1 处理措施

在公路工程湿陷性黄土地基处理时，应依据湿陷性黄土的特征、施工条件和当地材料，进行综合技术经济比选后确定。此处只介绍常用的垫层法、强夯法和挤密桩法，同时对预浸水法也作简要介绍。

1.1 垫层法

垫层法是一种浅层处治湿陷性黄土地基的传统方法，具有因地制宜、施工简便等特点。处理厚度一般为1-3m，超过3m时，挖填方工程量大、施工周期长且质量不易保证，选用时应通过技术经济比较。

垫层施工时，应先将拟处理的湿陷性黄土全部挖除，并打底夯或压实，然后根据所选材料不同，利用基坑内的黄土或就近挖出的其他粘性土、砂石材料、灰土作填料，在接近最佳含水量下分层回填、压实。

1.2 强夯法

强夯法是将10-20t（最重可达200t）的重锤起吊到10-20m（最高可达40m）的高处，再自由下落，对土进行反复强力夯实，以提高其强度、降低其压缩性，消除湿陷性黄土的湿陷性。

采用强夯法处理湿陷性黄土地基，应先选择代表性路段进行试夯或试验性施

工，确定夯锤质量、落距、夯点布置、夯击次数、夯击遍数等参数，正式施工时以上参数宜与试夯选定的相同。

强夯法的优点是施工简单、效率高、工期短，处理湿陷性效果明显、处理深度较大（一般可达8-10m）。缺点是振动和噪声大，在建筑物密集地区和有精密设备的房屋及其他浅基础构造物附近，应慎重采用或采取行之有效的防振或隔振措施。

1.3 挤密桩法

素土（灰土）挤密桩法是利用成孔时的侧向挤压作用，使桩间土得以挤密，然后将桩孔用素土或灰土分层夯填密实。共同点是对土的侧向深层挤密加固，其上部荷载由桩体和桩间挤密土共同承担。当以消除地基湿陷性为主要目的时，宜选用素土桩;当需要提高地基承载力或增强水稳定性时，宜选用灰土桩。

采用挤密桩处理湿陷性黄土地基一般采用群桩处理。根据有关试验实测，相邻两桩间挤密效果产生叠加效应，桩距越小，叠加效应越明显。当然，桩距过小也不经济。同时，土的原始含水量对挤密效果也有显著影响。当含水量过低时，土呈较坚硬状态，塑性小，有效挤密区相应缩小。而含水量过高时，桩间土挤密效果差，而且成孔时容易出现缩颈、回淤等情况。所以土的含水量接近其最佳含水量效果最好。施工时，成孔后孔底在填料前必须夯实。填料分层回填夯实时，其压实系数须满足设计要求。在宁夏东毛高速公路湿陷性黄土地基处理时，还增加了挤密桩处治前先对地基进行碾压的工序，效果良好。

素土（灰土）挤密桩适于处理厚度较大的湿陷性黄土地基，处治深度宜为5-15m，在国外有处理深度达18-25m的。

1.4 预浸水法

预浸水法是在工程施工前预先对自重湿陷性黄土场地大面积浸水，使土体在饱和自重压力作用下发生湿陷产生压密，以消除全部黄土层的自重湿陷性和深部土层的外荷湿陷性。

浸水前宜通过现场试坑浸水试验确定浸水时间、耗水量和湿陷量等，处理时浸水坑内的水头高度不应小于0.3m，连续浸水时间以湿陷变形达到稳定为标准，《湿陷性黄土地区建筑规范》（GB50025-2004）规定“稳定标准为最后5d的平均湿陷量小于1mm/d”。地基预浸水结束后，应进行补充勘察，重新评定地基的湿陷性。同时，预浸水施工完成后，地基上部土层仍具有外荷湿陷性，还需用垫层法或挤密桩等其他方法对上部土层的湿陷性进行处理。由于浸水时会造成场地周围地表下沉开裂，所以浸水坑边缘至既有建筑物的距离按规范要求不宜小于50m，并应防止因浸水影响附近建筑物的稳定性。

预浸水法适用于处理湿陷等级为Ⅲ级或Ⅳ级的自重湿陷性黄土地基，可消除地表6m以下黄土层的全部自重湿陷性，处理彻底、处治厚度大。不利因素是用

水量大，一般处理1m2面积至少需要5m3以上的水，需有充足的水源保证。而且场地从浸水起至下沉稳定以及土的含水量降低到一定要求时所需时间，一般要1年左右。

2 结语

在进行湿陷性黄土地基处理时，还必须同时做好防水措施，如湿陷性黄土地基的处理宽度应延伸至路基边沟外沿，有条件的可延伸至公路用地范围内全宽，易积水的路段还应设置隔水墙。在湿陷性黄土地基采用砂砾填筑的路基，处理地基后应设置高出原地面的灰土垫层，并应加强排水等。

参考文献：

[1]GB 50025-2004，湿陷性黄土地区建筑规范[S].

[2]垄晓南等.地基处理手册（第三版）[M].中国建筑工业出版社，2008.

[3]黄生文.公路工程地基处理手册[K].人民交通出版社，2004.

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[5]哈双，黄雪峰，薛塞光.宁夏扶贫扬黄工程泵站大厚度自重湿陷性黄土预浸水法处理地基研究[J].水利建设与管理，2008（01）.

作者简介：张刚（1974-），男，宁夏吴忠人，工学硕士，高级工程师，研究方向：道路工程、交通安全工程。