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摘要：文章结合公路工程案例分析了湿陷性黄土的性质，提出了针对湿陷性黄土地基沉陷问题的处理方法，并研究了灰土挤密桩法在湿陷性黄土地基处理中的施工质量控制措施。
关键词：公路工程；湿陷性黄土；灰土挤密桩；措施
0 引言
湿陷性黄土在我国疆土分布面积较广,尤其是在西北地区。湿陷性黄土的性质是受水浸湿后,强度会迅速降低,导致土体结构破坏,继而会发生较为显著的沉陷,所以其工程性质较差。在湿陷性黄土地段施工更需注其湿陷性的消除,保证施工质量及安全。采用什么地基处理技术也会对施工质量的控制产生很大的影响,进而对整个工程项目产生影响,若处理不当,将会引起地基的不均匀沉降、路面的破坏等等。所以,在湿陷性黄土的处理过程中,结合本项目的施工条件、施工环境等全方面考虑,选择合适的处理方法,在保证施工质量的同时注意保护环境,避免造成环境污染。在湿陷性黄土地段修建公路,要保证地基的安全及经济性,采用合理的地基处理施工技术以及施工过程中各个工艺流程的施工质量控制技术成为关键,具有很大研究价值。下文主要分析湿陷性黄土地段公路地基施工技术。
1 填筑前的准备过程
1.1 湿陷性黄土地段的混凝土填筑施工组织设计标准过程
在路基填筑过程中，首选需要对施工组织设计阶段进行处理，明确施工各个阶段的建立审核标准。按照实际需要明确经济基础、可行性研究过程，确定有效监督管理的过程，明确实际审核规范标准方案，加强监督工程师的组织施工规划管理。
1.2 物料硬件设备的准备过程
物料硬件是采用合理的路基垫层料填涂处理，应当尽可能的保证实际土工试验标准的合理性，及时对监理工作进行实验平台的分析，获取有效的标准参数，明确实际施工检验的数据标准。采用合理的经验检测标准进行施工机械进驻，完成现场施工的管理水平。
1.3 采用合理的质量检验软件进行应用
按照施工单位成立的项目标准进行分析，明确设立的技术标准、质量检查过程、安全环保部门等类别，为建筑实际施工进行技术分析和信息化管理，提高有效质量检验软件的应用标准，为路基建筑技术提供良好的管理基础。
2 工程性质
2.1 物理性质
（1）不同的黄土颗粒成分组成不同。
（2）孔隙比范围在0.85～1.24之间。
（3）饱和度通常在15%～77%之间，在一个稍微湿润的状态下，大部分在40%～50%之间。略湿的黄土比湿土的湿陷性更大。
（4）土壤的天然含水率直接影响其湿陷性和承载力。水含量低湿陷性强，但土壤承载能力较高。
2.2 力学性质
（1）抗剪强度
抗剪强度主要取决于以下两个指标：密度和含水量。一般来说，含水量低时密度越高。当黄土中的自然含水率小于其塑性极限含水率时，黄土的抗剪强度随水分的变化而发生变化，当水含量增加时，土壤的凝聚力大大降低。
（2）压缩性
外力和外部载荷的影响对地基的压缩变形起关键作用。数据研究显示，我国湿陷性黄土的压缩性普遍介于0.1～1.0MPa，其压缩性主要受土壤中自然含水量和地质时间的影响。
3 灰土桩挤密法地基施工技术
3.1 施工前期准备
在施工前，可以完成开挖或挖掘，挖出石灰土桩顶标高，实现“三通一平”。根据计划，测量轴线和桩位，对地基进行地质勘察并仔细阅读地质勘察报告、熟悉施工图、编制详细的施工组织设计和成熟的施工安全保证措施。对设计控制桩位进行统一编号，并将设计桩的统一编号进行放样，并以明显的标记标记桩位。
3.2 测量放样与桩位布设
在施工前，完成清地表清理或挖掘开挖区域内的土方开挖到灰土桩设计的顶部标高。根据设计文件，确定出路基边桩、中桩的具体位置。根据设计图纸，以正三角形中进行桩位平面布置。布桩时钻孔深30～40cm深，直径2.5cm，用白灰来标记桩位号。施工现场布点如图1、图2所示。
3.3 成孔
灰土桩的成孔是施工第一步，成孔质量的好坏直接关系到灰土桩的承载力及其复合地基承载力。根据成孔施工方法的不同分为排土法成孔和挤土法成孔，其中：排土成孔又分为人工成孔、长螺旋钻孔两种施工方法，挤土成孔有锤击沉管成孔、振动沉管成孔和冲击成孔三种施工方法。
3.4 夯实成桩
夯实设备：夯实夯锤，夯锤一般选择100～300kg，夯锤最大直径比桩孔直径小10～15cm，夯锤为抛物面型椎体或尖锥椎体，上段呈弧形。
3.5 质量控制标准
3.5.1 材料控制
拌和前应测试土壤中的实际含水量，将土壤实际含水量超过最佳含水量的±3%，作为一个批次，对于土壤体积不足5000m3或土质有变化时按一批计量。生石灰的最大
直径应小于5cm，含石量应低于5%，石灰中的活性CaO和MgO的含量应大于55%。同一制造商，同一产地的石灰，每批200t，少于200t，按一批计。
3.5.2 混合料控制
混合时，控制石灰土的用量和含水量。混合均匀混合，人工搅拌不少于3次，机械搅拌不少于3min。不符合要求时，及时调整。
3.5.3 桩径及桩长控制
施工前，应对沉管的直径进行详细检查，确保管径直径比设计孔径大50～100mm。施工前，用钢尺测量长度并做标志。在施工过程中，用尺测量孔深，施工后采用钻芯探测桩长。
3.5.4 夯实
应采用下端为抛物线或尖锥形椎体的夯锤，夯锤上部呈弧形，对于夯锤质量和直径要严格进行控制。
3.5.5 灰土挤密桩数量控制
施工前，严格按照设计图纸的布置，施工期间及时检查现场。在施工后，用平地机将表面浮土刮开，清点灰土挤密桩数量。
4 工程应用
4.1 工程概况
某二级公路沿线地处陇东黄土高原丘陵沟壑区，黄土梁峁起伏，沟壑纵横，黄土分布面积较广。在流水等外力作用下，水土流失严重，形成千沟万壑、支离破碎的梁状山体。
4.2 灰土挤密桩桩体试验
履带式石灰土桩机在钻孔中，桩锤的重量为1.5t，孔深为4m，孔径为40cm。采用人工手动回填和夯实，锤重140kg的捣固杆机和重量为1500kg的重夯机用于夯实。石灰粉碎和消化机，石灰土（体积比3∶7）与可移动的拌和机混合在一起。为了获得准确和对比的实验数据，采用不同的压实工具和不同的回填厚度。
夹杆夯实机的回填厚度控制在10cm左右，分别按5和6次击夯次数。重锤夯机控制在100cm左右，夯击的次数为5次。灰土的最佳含水率为18%，最大干密度为1.68g/cm3，
石灰中CaO＋MgO的含量不低于55%。根据以上数据，无论采用夹杆夯夯实还是重锤夯实，压实度均大于90%。通过对比分析，重锤的效果相对较好，但桩的直径增加，灰土用量增加，成本增加。
4.3 地基承载力检测
对试验段湿陷性黄土地基经灰土挤密桩处理后的效果进行检测，结果如表1所示。
表1 载荷试验结果表
经过处理后，灰土压实桩复合地基承载力大于150kPa，可达到处理效果。
5 结束语
湿陷性黄土地段的路基填筑处理是以有效的粉质土基础为填筑层，通过对粉质黄土的合理管理，明确实际国内路基成熟的标准，需要结合实际需求进行调整，确定路基沉降标准。对湿陷性黄土地段的路基需要采取准确性的技术标准，尽可能的避免可能出现路基控制不合理的现象，改善土体的含水量，加强压实量，控制含水量，保证实际的含水的百分比。根据湿陷性黄土的结构、压实量、湿陷性三个特点进行合理的分析，确定实际诸多额影响力度，充分完善实际有效实施的措施标准，明确施工监理要点和标准内容，确保排水处置、灰土垫层处置、强夯法处置和混合搅拌等常见的处理办法，提高湿陷性黄土的处理过程，提高实际处理效果的合理性。
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论文作者:范威
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第14期
论文发表时间:2019/9/10
标签：黄土论文; 灰土论文; 路基论文; 含水量论文; 地基论文; 标准论文; 夯实论文; 《工程管理前沿》2019年第14期论文;