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摘要：随着我国社会经济的不断发展，公路在经济建设中承担的作用越来越明显，其中公路路基施工作为公路建设的一个重要组成部分，直接关系到公路工程建设质量和道路运输的安全，公路建设中经常遇到湿陷性黄土，对公路路基的建设以及后期的使用都产生了重大的影响。本文通过分析湿陷性黄土的工程特性，探讨湿陷性黄土路基的处理措施，以供相关工作人员参考。
关键词：湿陷性黄土；路基施工；特征；措施
引言
在上覆土层自重应力作用下，或者在自重应力和附加应力共同作用下，因浸水后土的结构破坏而发生显著附加变形的土称为湿陷性土，属于特殊土。湿陷性黄土又分为自重湿陷性黄土和非自重湿陷性黄土。湿陷性黄土广泛分布在东北、西北、华中和华东部分地区，其中黄河中下游地区，特别是甘肃、陕西、陕西及河北北部集中分布。在这种特殊土质施工过程中，必须考虑地基湿陷引起附加沉降对工程可能造成的危害，选择适宜的地基处理方法，避免或消除地基的湿陷或因少量湿陷所造成的危害。
1 湿陷性黄土的工程特性
1.1 湿陷性黄土的颗粒组成
我国湿陷性黄土的颗粒主要为粉土颗粒，占总重量约50～70%，而粉土颗粒中又以0.05～0.01ram 的粗粉土颗粒为多，占总重约40.60%，小于 0.005ram 的粘土颗粒占总重约 14.28%，湿陷性黄土中成份主要有石英、长石、中等亲水性的伊利石，还含有较多的呈固态或半固态分布的水溶盐。试验研究表明，粗粉粒和砂粒在黄土结构中起骨架作用，粘粒以及土体中所含的各种化学物质如铝、铁物质和一些无定型的盐类等，多集聚在较大颗粒的接触点起胶结和半胶结作用，作为黄土骨架的砂粒和粗粉粒，在天然状态下，由于上述胶结物的凝聚结晶作用被牢固的粘结着，故使湿陷性黄土具有较高的强度，而遇到水时，水对各种胶结物的软化作用导致土的强度突然下降便产生湿陷。
1.2 土的湿度和密度
湿陷性黄土在一定的压力之下，由于受水的影响会有非常明显的附加下沉现象，经过各种堆积形成的黄土层，对于土层压密有所影响的压力和湿度不能够同时具备，接近地表 2-3米的土层，受大气降水的影响，一般具有适宜压密的湿度，但此时上覆土重很小，土层得不到充分的压密，便形成了低湿度、高孔隙率的湿陷性黄土。
2湿陷性黄土公路路基的处理方法
原则上对Ⅰ级自重或Ⅱ级非自重湿陷性黄土地基可采用冲击碾压、重锤夯实、强夯、换填或灰土挤密桩处理，对Ⅱ级以上自重湿陷性黄土可采用强夯、换填、灰土挤密桩、孔内深层强夯等措施处理，下面重点介绍强夯、重锤夯实、换填、灰土挤密桩、冲击碾压五种处治方法。
2.1 强夯法
强夯法实施原理为利用重锤对地基以较大的冲击能，使湿陷性土层干密度增大，孔隙比降低，地基的承载力得到有效的提升，处理深度一般为5-7m，具体处治深度与锤重有关。强夯法施工时，单点夯击能不小于1000kN•m，夯点夯击次数以现场试夯得到的次数确定，最后两击平均夯沉量不大于5cm。强夯法有一定缺点，即作业时会产生较大振动，对周边构造物造成损害，因此施工时应注意与周边构造物的安全距离或设置减震消能设施，同时注意与灰土换填、灰土挤密桩等方法的结合使用。
2.2重锤夯实法
重锤夯实法实施原理与强夯法近似，处治深度较强夯法浅，一般为3m左右，具体处治深度与锤重有关。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆重锤夯实法施工时，单点夯击能不小于300kN•m，夯点夯击次数以现场试夯得到的次数确定，最后两击平均夯沉量不大于2cm。因原理近似，重锤夯实法与强夯法一样，在作业时也会产生较大振动，因此施工时应注意与周边构造物的安全距离或设置减震消能设施。
2.3换填法
换填法就是将公路路基内的湿陷性黄土挖出，换成没有湿陷性性质的填充材料，一般换填材料多为灰土、素土、沙石等，以5%灰土居多。该方法主要适用于地下水位以上局部或整片处理，这种方法的主要优点是施工程序较为简单，但是缺点也较为突出，换填法一般只用于地基表层作业处理，在深层地基作业中并不适用，该方法消除湿陷性的原理为：换填土用于置换基础以下适当范围内的湿陷性土层，以降低路基的湿陷沉降。
2.4 灰土挤密桩法
灰土挤密桩是利用锤击打入或振动沉管的方法在土中形成桩孔，然后在桩孔中分层填入灰土等填充料，在成孔和夯实填料的过程中，原来处于桩孔部位的土全部被挤入周围土体，通过这一挤密过程改良土层的湿陷性质并提高其承载力。灰土挤密桩施工中，桩身采用10%灰土，桩体压实度不小于97%，桩间土平均挤密系数不小于93%，最小挤密系数不小于88%。一般路段灰土挤密桩处理深度可达6m，施工时桩顶上部设置30-50cm厚5%灰土垫层。由于灰土挤密桩施工技术较为成熟，简单易操作，费效比较低，在西北地下水位偏低地区得到广泛应用，但灰土挤密桩一般只适用于地下水位以上的湿陷性黄土等路基，地基土含水量大于23%、饱和度大于65%时不适用此法。
2.5冲击碾压法
冲击碾压是由牵引车带动非圆形轮滚动，多边形滚轮的大小半径产生位能落差，与行驶动能相结合，沿地面对路基填料产生高振幅、低频率的连续冲击压实。其压实影响深度在1-1.5m左右，一般冲击碾压后地面以下80cm深度以内土的压实度不应小于90%，主要用于控制路基工后沉降和不均匀沉降，在湿陷性黄土等特殊路基施工中普遍采用。但冲击碾压受场地面积（不宜小于1500㎡）、最短直线距离（不宜小于100m）等因素影响较多，且施工时也应注意与周边构造物的安全距离。
2.6排水系统对湿陷性黄土路基施工的重要性
湿陷性黄土的颗粒组成等特性决定了水是黄土发生湿陷的主要外在因素。实践证明，几乎所有湿陷性黄土路基后期发生的沉降裂缝等病害均与路基排水不畅导致的雨水下渗有关，内外兼治方能防止黄土的湿陷性在路基使用过程中产生的各种危害。湿陷性黄土条件下，除上述处治方法外，公路路基施工中尤其要注意将湿陷性黄土与水进行分离，分离的主要措施是把黄土中的水与路基的渗水隔离开来。公路路基排水设施应与路基同步施工，及时做好路基施工过程中临时排水及永久性排水系统，并应注意排水系统的衔接，及时进行管理与养护，保障排水系统水流的畅通。
3湿陷性黄土路基施工控制要点
3.1严格落实质量控制技术方案
湿陷性黄土路基施工有其成套的施工标准及技术手段，其控制要点主要是围绕严格制定和执行施工方案进行着手。施工前，必须要对具体路基施工人员进行技术方案交底，并明确施工要点、原理以及质量要求，施工过程中应严格落实质量控制技术方案，按照技术标准对施工现场进行监督管理。
3.2做好试验段施工相关工作
湿陷性黄土路基施工应根据地质条件选择典型段落作为施工试验段，并按照总体设计要求以及施工进度开展好试验段施工。通过试验段施工一是收集相关施工数据，如强夯或重锤夯实单点夯击次数等，为下一步全面施工达到质量标准提供科学依据；二是通过试验探索总结符合质量标准和招标文件技术规范的施工管理办法和质量控制手段，并在全面施工中予以推广；三是通过试验段施工组织总结施工组织设计中存在的问题和漏洞，对施工组织设计进行优化，从而提高施工效率和经济效益。
结束语
总之，湿陷性黄土路基处治一直是公路路基施工的难点，处治质量直接影响公路的正常运营和使用寿命，因此，要对湿陷性黄土路基施工进行科学管理，就需要在了解湿陷性黄土的物理特性的基础上，对湿陷性黄土路基施工中的各个方面和影响因素进行细致化、全面化的考虑，通过科学、合理的施工方法将湿陷性黄土路基病害的发生几率降到最低。
参考文献：
[1]吴晓霞，陈若翔.公路湿陷性黄土路基分析与处理[J].交通科技，2012（04）
[2]王双成.浅谈湿陷性黄土及路基处理技术[J].城市建设理论研究，2013（12）
论文作者:廖岳泰
论文发表刊物:《基层建设》2017年第28期
论文发表时间:2017/12/28
标签：黄土论文; 路基论文; 灰土论文; 地基论文; 土层论文; 夯实论文; 公路论文; 《基层建设》2017年第28期论文;