新疆建筑设计研究院 新疆乌鲁木齐 830001
摘要：挡土墙为城市道路中重要工程结构。尤其是在黄土地质区域，由于黄土具有湿陷性及承载力低等性质，在工程中消除黄土湿陷性及提高地基承载力，对于挡土墙设计是一项重要内容。本文结合具体工程实例，通过研究分析，得到了黄土地质区域挡土墙基底便捷的路基处理设计方法，以供工程设计人员采用。
关键词：黄土地区；挡土墙基底处理；换填层法
一、概述
湿陷性黄土地基处理的方法很多，在不同的地区，根据不同的地基土质和不同的结构物，地基处理应选用不同的处理方法。首先根据勘察报告判定属于自重湿陷性黄土还是非自重湿陷性黄土，以及湿陷性黄土层的厚度、湿陷等级、类别后，通过经济分析比较，综合考虑工艺环境、工期等诸多方面的因素。最后选择一个最合适的地基处理方法，确保满足处理后的地基具有足够的承载力和变形条件的要求。
通常所采用的有强夯法、垫层法、挤密桩法、深层搅拌桩法等。
⑴强夯法
强夯法加固是将一定重量的重锤以一定落距给予地基以冲击和振动，从而达到增大压实度，改善土的振动液化条件，消除湿陷性黄土的湿陷性等目的。其作用结果是使一定范围内的地基强度提高、孔隙挤密、减少沉降量、加速排水固结。
⑵换填垫层
换填法就是将基础底面以下不太深的一定范围内的软弱土层挖去，然后以质地坚硬、强度较高、性能稳定、具有抗侵蚀性的砂、碎石、卵石、素土、灰土、煤渣、矿渣等材料分层充填，并同时以人工或机械方法分层压、夯、振动，使之达到要求的密实度，成为良好的人工地基。换填垫层厚度一般为0.5～3.0m。采用换填垫层法，地基承载力提高范围约20%～25%。
(3)挤密桩法
挤密桩法是用冲击或振动方法，把圆柱形钢质桩管打入原地基，拔出后形成桩孔，然后进行素土、灰土、石灰土、水泥土等物料的回填和夯实，从而达到形成增大直径的桩体，并同原地基一起形成复合地基。特点在于不取土，挤压原地基成孔；回填物料时，夯实物料进一步扩孔。
(4)深层搅拌桩法
探层搅拌桩法是复合地基的一种，近几年在黄土地区应用比较广泛，可用于处理含水量较高的湿陷性弱的黄土。它具有施工简便、快捷、无振动，基本不挤土，低噪音等特点。深层水泥搅拌桩是利用水泥作为固化剂，通过深层搅拌机械在地基将软土或沙等和固化剂强制拌和，使软基硬结而提高地基强度。
二、工程实例
1、工程概况
乌鲁木齐市会展片区纬七路道路工程（K0+200-K0+240段）左侧为建筑场平，因间距不满足放坡条件，该段设挡墙进行收坡，为避免外侧建筑施工影响，该段挡墙选取2m高挡墙。
工程地质情况：黄土状粉土，浅黄色、灰黄色，孔隙发育，一般孔径0.1-0.2mm，含较多粉砂，无摇振反应，无光泽反应，干强度中等，岩土类别为II类。稍密—中密。具有II级（中等）湿陷性。地基基本承载力值为120kPa。本区抗震设防烈度为8度，设计地震分组第二组，设计基本地震加速度值为0.20g，地震特征周期0.40s。场地标准冻土深度为1.4米。
2、挡土墙设计
挡土墙选取的基本参数：θ=35°，γ=18KN/m2，天然地基承载力fak=120kPa。挡墙设计为填土高度4m，墙高2m的浆砌块石重力式路堤挡土墙。
3、挡土墙地基处理
需通过基底处理将地基承载力120kPa提高至180kPa。根据工程情况，对挡墙基底处理的方法进行了设计分析。本工程由于临近现有建筑开挖基础，为避免影响建筑基础，设计不考虑采用冲击碾压及强夯进行地基处理。同时由于仅换填40m挡土墙基底，对于采用挤密桩法及探层搅拌桩法不经济。
通过以上地基处理方法分析，针对本工程，根据施工方便、对现在建筑干扰最小，最终选择挡墙基底处理方式为换填垫层法。
在本工程中，设计了采用碎石+中粗砂（土工膜包裹）垫层。碎石可明显提高基底摩擦系数，增加挡墙的抗滑稳定性。在碎石垫层底部换填一定厚度的中粗砂，中粗砂由土工膜包裹，利用土工膜的防渗性能，防止挡墙基底黄土发生湿陷。为方便计算，进行换填层厚确定时将碎石和中粗砂按照一层考虑。
三、结论
1.基地底换填为挡墙工程中常用的地基处理方式，尤其在湿陷性黄土地区，对基底的封闭更为重要。对地基承载力提高要求20%～25%的地基，优先考虑换填措施。换填材料根据经济性施工便利性选取，碎石类土+中粗砂夹土工膜是优先考虑的材料。
2.合理的换填深度不仅是挡土墙强度与稳定性的保证,而且能为减少墙高、降低工程费用创造有利条件。
3.地基处理方式要与上部挡墙结构统筹考虑才能取得更好的效果。
参考文献：
[1]交通部第二公路勘察设计院。公路设计手册-路基[M]。北京：人民交通出版社，1996
[2] 周志军 杨荣尚 任毅 。湿陷性黄土地区公路地基处理技术研究。《中外公路》2007年 第4期
[3] 袁韬 梁亚宁 姚天宇。对于湿陷性黄土地区的地基、路基处理方法的几点探讨, 《城市道桥与防洪》2009年 第7期 44-47页
[4]邓学钧。路基路面工程[M]。北京：人民交通出版社，2001
论文作者:马海涛
论文发表刊物:《防护工程》2017年第3期
论文发表时间:2017/6/27
标签：地基论文; 挡墙论文; 黄土论文; 挡土墙论文; 基底论文; 工程论文; 碎石论文; 《防护工程》2017年第3期论文;