摘要：有效控制拼接后新老路间的不均匀沉降是防止拼接部位产生裂缝的核心问题，地基处理效果至关重要。本文介绍了适合改扩建工程特点的湿陷性黄土地基加固处理方法。
关键词：改扩建；拼接；湿陷性；地基加固
1 适用范围
适用于湿陷性黄土地区各等级公路改扩建工程。
2 加固处理方案
2.1方案确定
改善或消除黄土湿陷性；减小或避免施工对老路路基及桥涵结构物的不利影响；防止施工过程中对公路沿线工业、民用建筑设施造成破坏；受老路既有桥涵结构物的制约，路基施工作业面不连续且距离短；根据填挖高度、湿陷性等级及地形条件分类选择地基处理方案，做到因地制宜、确保质量、节约资源、便于施工。
2.2 具体方案的特点、适用性
按照现行《公路路基设计规范》JTG D30-2015、《公路路基施工技术规范》JTG F10-2006及《建筑地基处理技术规范》JGJ 79-2012中的湿陷性黄土地基处理方法，结合改扩建工程特点，各种地基处理方法的特点及其适用性如下：
2.2.1 冲击碾压法：作业时要求最低时速12.5km/h，因而作业面至少应有300～500m的有效长度，否则地基处理效果将不能满足要求，也不利于施工组织。
2.2.2 换填法：换填深度应小于100cm，否则老路基会因临空面过高而产生失稳，处理深度有限，同时产生大量弃方。它适于湿陷等级为Ⅱ级及以下湿陷土层较薄的挖方及低填路段（填方高度小于1.65米）。
2.2.3 强夯法与重夯法：强夯对老路基及结构物的震冲破坏较大。如将单击夯击能下调，按重夯法施工，并以夯沉量控制夯击次数，既保证加固效果，又减小其破坏作用，适于填土高度1.65～4m之间湿陷性黄土地基和填土高度4～6m、湿陷等级为Ⅱ级及以下湿陷性黄土路段。
2.2.4 灰土挤密桩：桩体与土体在挤压作用下共同受力，形成整体持力层，其施工速度快，作业面灵活，加固效果明显，工程费用较高。它适于填土高度4～6m之间、湿陷性等级为Ⅱ级以上的湿陷性黄土路段，以及填土高度大于6米的湿陷性黄土路段，要求土层含水量小于20%，否则易出现缩孔现象。
3 施工工艺流程及控制要点
3.1 场地清理
清表完成后，整平场地，对表层松散土层碾压密实；老路排水沟应挖除换填，清除软弱土层，回填至作业面；场地整平后应有2%～4%的横坡，利于排水；查明场地范围内地下构造物和管线，采取措施，防止破坏。
3.2 临时排水
施工前作好临时排水设施，在新路堤边沟外侧开挖临时排水沟；将老路面的排水予以拦截和引导，排到路基范围之外。
3.3 重夯施工
3.3.1 机械设备。采用25t以上带自动脱钩装置的履带式起重机，夯锤重100KN，底面为圆形，直径为2.5m，夯锤中应对称设置若干个上下贯通的气孔。
3.3.2 夯击能参数。单击夯击能600kN•m。
3.3.3 夯点布置。确定重夯范围，标出场地边线。采用排夯，夯点间距2.5m。夯击点布置可采用正方形或梅花型网格排列，标明夯点位置。
3.3.4 试夯
大面积施工前，应选取不小于500M²的场地进行试夯。通过夯击前后，对夯击影响深度3m内的土体在不同取土深度的湿容重、干容重、孔隙比、压缩系数等4项土工试验数据的对比，检验重夯效果，以确定夯击次数、遍数及影响深度。
3.3.5 施工控制要点
（1）夯击次数，按现场试夯得到的夯击次数与夯沉量关系曲线确定，同时满足：最后两击的夯沉量平均值不大于50mm；夯坑周围地面不发生过大的隆起；不因夯坑过深而使起锤困难。
（2）采用多遍重夯时，一般不间隔时间，但如果产生超孔隙水压力、夯坑周围出现较大隆起时，要等超孔隙水压力大部分消散后，再夯下一遍。在一遍中若干夯击次数后出现上述情况，也应停止夯击，待孔隙水压力大部分消散后再夯。
3.3.6 夯后平整
将地基土推平，用大于20T的重型压路机碾压至地表无轮迹后用8%石灰土回填至原地面，压实度不小于96%。
3.3.7质量检验
（1）在夯击现场按每一重夯区段不少于3处的频率，通过现场原位测试和土工试验检验加固效果；检验深度应不小于设计处理深度。
（2）检验标准
3.4 灰土挤密桩
3.4.1 材料。土料为素黄土及塑性指数大于4的粉土，粒径不大于15mm；石灰不低于III级标准，活性Ca+MgO的含量不少于50%，粒径不大于5mm；石灰剂量12%（重量比），通过原材料和土工试验确定石灰土的最大干密度、最佳含水量等技术参数。
3.4.2机具设备 每200m配备一台沉管成孔机，配1.5T汽车夯2台、0.1m³装载机一台、手扶式振动夯一台。
3.4.3桩孔布置。确定布桩范围，桩间距1.0米，等边三角形布设，对桩孔位置放样并编号，灰点定位，绘制施工布点图。
3.4.4技术参数。桩长6米，桩径40 cm，桩体压实度不小于93%，桩顶设置50cm 8%的灰土垫层，压实度不小于96%。
3.4.5试桩。通过试桩确定分层填料厚度、填料方量、夯击次数、夯锤落距等施工技术参数。通过灰土桩挤密前后，对等桩长深度内的土体在不同取土深度的湿容重、干容重、孔隙比、压缩系数等4项土工试验数据对比，对试桩进行测试，检验承载力及挤密效果。
3.4.6施工控制要点
（1）成孔。①沉管机就位后，调平打桩机架，用线锤吊线检查桩管垂直度；②成孔过程中如有软弱层，反复几次才能达到设计深度；③含水量较大的地基，桩管拔出后，会出现缩孔现象，可采用洛阳铲扩孔，及时夯填石灰土。
（2）灰土拌和。①在拌料场集中拌和均匀，控制灰土拌合质量；②运至现场后，下垫上盖，及时夯填，不得隔日使用。
（3）夯填灰土。①夯填前逐孔测量成孔深度、孔径、垂直度是否符合要求，并作好记录；②夯机就位保持平稳，夯锤对准桩中心，确保夯锤能自由落入孔底；③先对孔底夯击3～4锤，再按照试桩确定的工艺参数连续施工，距桩顶部2m范围内应增加2~3次夯击；④桩顶部20cm灰土采用手扶式冲击夯分层夯实至地表；⑤灰土桩施工7天后方可进行桩顶垫层施工。
（4）垫层施工 用20T的压路机静压至地表无轮迹后施工灰土垫层。
3.4.7质量检验
（1）按照各个段落成桩数量的1‰钻芯取样，检测桩长和桩体完整性，挖探坑检查桩径及完整性。
（2）采用复合地基承载力检测方法，每10公里或每合同段选择一代表性路段选取2点进行试验，对处理后的地基整体性进行综合评价。承载力特征值按设计标准（或参考100KPa）。
（3）检验标准
4 结语
改扩建工程针对不同路段的湿陷性黄土特点分别采用换填、重夯、灰土桩等进行加固，同时制定严格的施工质量控制标准和检测方法，有效改善地基的湿陷性，使得拼接路基地基强度满足要求。
论文作者:黄勇
论文发表刊物:《基层建设》2018年第3期
论文发表时间:2018/5/18
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