如何做好濕陷性黃土地區(qū)路基施工質(zhì)量控制

陳曉慧

【摘 要】要想做好濕陷性黃土地區(qū)路基施工質(zhì)量控制，首先應(yīng)該了解黃土濕陷的機(jī)理和濕陷性黃土地區(qū)路基的處理原則，才能從根本上采取有效的措施，提高濕陷性黃土地區(qū)路基的施工質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】濕陷性黃土；路基；施工；質(zhì)量控制

1 黃土濕陷的機(jī)理

有很多種原因造成黃土濕陷，也有著不同的作用機(jī)理，但都會(huì)嚴(yán)重地?fù)p壞建筑物。（1）雨水的作用。長(zhǎng)期下雨可能導(dǎo)致原有的黃土結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，出現(xiàn)濕陷。雨水粘結(jié)了松散干燥的粉粒黃土，在含水量不斷加大的情況下，黃土的有效重度會(huì)減小，對(duì)土體自重下的壓密帶來(lái)阻礙。比如在加上建筑物的載荷，從而出現(xiàn)濕陷過(guò)度的現(xiàn)象（2）外界壓力的作用。比如說(shuō)長(zhǎng)期超載車輛的行駛。（3）內(nèi)部原因。黃土結(jié)構(gòu)特征及其物質(zhì)組成是產(chǎn)生濕陷的內(nèi)在因素?？扇茺}在黃土中有著大量的存在，在含水量較大時(shí)，其會(huì)溶解，從而降低了黃土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，進(jìn)而降低地基的承載力，使得濕陷現(xiàn)象的出現(xiàn)。一些黃土的細(xì)顆粒表面會(huì)存在著一層很薄的結(jié)合水膜，水土在浸濕水后，會(huì)因吸水增厚結(jié)合水膜，在顆粒間分布，并且十分容易出現(xiàn)滑動(dòng)，減少了抗剪強(qiáng)度，從而使得濕陷的情況出現(xiàn)。黃土的存在形式大多是單粒結(jié)構(gòu)，并且顆粒與顆粒間的連接不牢固，沒(méi)有形成一個(gè)整體的骨架顆粒，結(jié)構(gòu)較為松散，從而極大地影響濕陷性。有很多因素造成了黃土的濕陷，而在工程建設(shè)中一些因素是我們無(wú)法控制的，因此只能夠找到最重要的因素，有針對(duì)性地解決黃土濕陷問(wèn)題。

2 濕陷性黃土地基的處理原則

在濕陷性黃土地基處理時(shí)需要對(duì)土壤的大孔結(jié)構(gòu)進(jìn)行破壞，對(duì)黃土工程的性質(zhì)進(jìn)行改善，盡可能將浸水情況避免，將黃土地基濕陷變形的現(xiàn)象盡可能避免或者消除，對(duì)建筑物地基的剛度和強(qiáng)度加強(qiáng)。在濕陷性黃土地基處理時(shí)需要對(duì)區(qū)域黃土的特性進(jìn)行充分的了解，然后再對(duì)處理工藝進(jìn)行合理的選擇。在處理地基前需要詳細(xì)地勘查現(xiàn)場(chǎng)，通過(guò)取樣調(diào)查的方法來(lái)保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，然后再分析數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上制定濕陷性黃土地基的處理措施。

3 濕陷性黃土地區(qū)路基施工質(zhì)量控制

3.1 一般路基

對(duì)于一般的路基，濕陷性不是特別黃土路基，我們可采用墊層處理法或強(qiáng)夯法消除黃土的濕陷性。

在采用墊層處理法來(lái)進(jìn)行濕陷性黃土地基處理時(shí)主要是先挖除基礎(chǔ)下方濕陷性黃土的一部分或者全部，然后采用不具有濕陷性的土層進(jìn)行換填，例如三七灰土墊層。對(duì)于要求高的公路，應(yīng)該將路基下所有的濕陷性土層都進(jìn)行清除，而對(duì)于公路等級(jí)要求不是那么高的地方，應(yīng)該將2/3以上的濕陷性黃土進(jìn)行清除，但是總的來(lái)說(shuō)，處理深度不宜少于1米。在墊層處理過(guò)程中需要首先對(duì)公路的整體穩(wěn)定性進(jìn)行保證，避免地基變形。

3.2 填挖結(jié)合部和半填半挖處

有較多的工程施工經(jīng)驗(yàn)表明，路堤的主要病害主要是橫向半填半挖路段和縱向填挖交界路段出現(xiàn)差異沉降，從而導(dǎo)致路面出現(xiàn)縱向裂縫甚至滑塌、沉陷等，由此可見(jiàn)填料的合理選擇對(duì)路基穩(wěn)定乃至公路整體穩(wěn)定性和安全性的關(guān)鍵因素。而且，無(wú)論是橫向半填半挖路段還是縱向填挖交界路段，如果自然坡度陡于一定坡度，或是填高達(dá)到某一范圍的時(shí)候，如果沒(méi)有開挖角度內(nèi)傾的臺(tái)階，然后分層填筑壓實(shí)，在壓實(shí)的時(shí)候就會(huì)產(chǎn)生漏壓區(qū)。 同時(shí)，應(yīng)該采取有效的措施降低不均勻沉降，比如說(shuō)填挖結(jié)合部，縱向可以采用10M5%灰土過(guò)渡，對(duì)于橫向開挖臺(tái)階，可以采用土工格柵的處理方式。

3.3 高填路段

黃土指的是在干燥氣候條件下形成的多孔性具有柱狀節(jié)理的黃色粉性土，濕陷性黃土受水浸濕后會(huì)產(chǎn)生較大的沉陷。濕陷性是黃土類土在上部壓力作用下受水浸濕而發(fā)生沉陷的性能。對(duì)于高填路段的濕陷性黃土，可采用灰土擠密樁和強(qiáng)夯法。

我們可以采用擠密樁法消除高填路段的黃土濕陷性。采用擠密樁法進(jìn)行濕陷性黃土地基處理中，主要是實(shí)現(xiàn)樁基礎(chǔ)和濕陷性黃土的共同承載，使得整體性提高。此外，擠密樁能夠?qū)⑸喜枯d荷向濕陷性黃土層以下直接傳遞，對(duì)因濕陷承載能力下降帶來(lái)的工程事故進(jìn)行有效地避免。擠密樁主要是將一部分土采用開挖或者鉆孔的方法掏出，將混凝土或者灰土等材料向孔中灌注，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)形成樁體，并沒(méi)有改良樁體周圍的土體。在水浸濕濕陷性黃土中的樁基礎(chǔ)后，降低了樁與黃土間的摩擦阻力，因此在黃土中摩擦型的樁基礎(chǔ)是不允許采用的，只能使用端承型的樁基礎(chǔ)。在擠密樁處理過(guò)程中，不僅要嚴(yán)格按照工程強(qiáng)度的要求進(jìn)行作業(yè)，還要保證樁地段的受力層必須是壓縮性較低的非濕陷性土層或者巖層，若是自重濕陷性黃土的場(chǎng)地，則持力層必須要符合承載力的要求。

若是濕陷性黃土的自己飽和度在60%以下時(shí)，在地基處理時(shí)可以采用強(qiáng)夯法。可參考《強(qiáng)夯法處理濕陷性黃土地基技術(shù)規(guī)程》（DBJ61-9-2008），強(qiáng)夯法處理過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)選擇2.5～3.0t 范圍內(nèi)的夯錘，控制4.0～4.5 m 范圍為夯點(diǎn)的落距，以2～3 次的一個(gè)夯點(diǎn)落錘為宜，通過(guò)這種方法能夠?qū)Φ鼗貙?.2～1.8m范圍內(nèi)的黃土濕陷性進(jìn)行消除。強(qiáng)夯法在工程建設(shè)中被廣泛地應(yīng)用，同時(shí)也證明了強(qiáng)夯法在濕陷性黃土地基處理中的一些優(yōu)勢(shì)，其能夠?qū)?qiáng)夯范圍內(nèi)的黃土化學(xué)性質(zhì)以及物理性質(zhì)進(jìn)行有效的改善，將黃土的干密度進(jìn)行增加，將其承載力進(jìn)行提高，降低壓縮性，對(duì)黃土的濕陷性進(jìn)行部分消除，將黃土的透水性進(jìn)行降低。

3.4 過(guò)濕路段

路基干濕類型劃分為四類：干燥、中濕、潮濕和過(guò)濕。對(duì)過(guò)濕路基的處理方法主要有換填砂礫法 、生石灰淺層拌合法 、土工格柵加筋土等方法。如果路基土過(guò)濕是由于下雨地表積水所引起的，而且過(guò)濕土厚度不大，可以采用換填砂礫或生石灰淺層拌合的方法對(duì)其進(jìn)行處理，從而提高路基的承載力。石灰土價(jià)格低廉、具有較高的強(qiáng)度、較強(qiáng)的板體性、較好的水穩(wěn)性和抗凍性等特點(diǎn)，近年來(lái)在濕陷性黃土路段的地基處理及路床換填中得到了廣泛的應(yīng)用。對(duì)于土工格柵加筋土主要是能提高路基整體穩(wěn)定性，并具有防護(hù)、過(guò)濾、排水、隔離和防滲等功能。加筋土所用的土料需要有較高的摩擦力，根據(jù)加筋土的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：塑性指數(shù)要小于6，并要求通過(guò)200號(hào)篩的顆粒重量不超過(guò)25%，因而不能用粘性土做為加筋土的填料。碎石是處理過(guò)濕路段路基土?xí)r加筋土比較理想的填料。

4 總結(jié)

濕陷性黃土地區(qū)路基質(zhì)量的控制，應(yīng)該從多角度進(jìn)行分析，了解濕陷性黃土的特性，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，采取科學(xué)合理的處理方式對(duì)其進(jìn)行加固處理，確保不會(huì)出現(xiàn)明顯的濕陷性，影響路基的穩(wěn)定性。

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[責(zé)任編輯：張濤]endprint