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摘要：公路工程施工过程中，湿陷性黄土遇到水浸湿后就会发生湿陷，因而在此区域进行公路项目建设，极易引起路基沉降或变形等情况，为公路项目建设埋下了极大的安全隐患，甚至造成严重的经济损失。所以，公路项目建设中，湿陷性黄土地基处理备受关注，逐渐应用现代化施工技术降低湿陷性问题发生几率，为工程进度与质量的保障创造条件，以此为施工企业创造更多的社会与经济效益。
关键词：公路；湿陷性黄土；地基处理；关键技术
1 湿陷性黄土成因与地基湿陷机理
1.1 成因
黄土，从本质上来讲，是在干旱气候环境中形成的一种沉积物，呈粉末状，主要分布于我国西北地区，外观有多种颜色，其中浅黄与黄褐色是两种主要颜色。地区气温高且降雨量小，土体水分散失量大，此种情况下，黄土内碳酸盐不断从地面析出，并逐步凝结为固体，自身或重力影响下，黄土受水浸湿，破坏其结构引起下沉。黄土湿陷过程比较复杂，与土体特点、物理与化学性质等因素相关。所以，针对黄土湿陷的形成原因，有很多界定，其中主要为内在与外部因素两种，黄土自身结构与成分是内部影响因素，受水浸湿、黄土自身重力与外部压力等，是黄土湿陷外部影响因素。黄土中，粘粒占比越高与孔隙比越小，其湿陷性就越低。受外部压力影响，一定范围内黄土逐步增多，其湿陷问题就更加严重。除上述情况外，土体含水量也会影响湿陷性黄土，而降水、地下水上升等，则会直接影响着含水量。因湿陷性黄土具有的性质比较特殊，黄土区域公路项目施工过程中，首先要认真考察项目施工现场土质条件，判断其是否存在湿陷性，而采取有效措施进行地基处理，从而增强工程项目实体质量和安全性。
1.2 湿陷机理
湿陷性黄土骨架构成成分包含粉粒与集粒，其中依附一定的砂砾，所以这就使得黄土结构不够紧密，存在较大的空隙，湿陷发生几率比较大。除此之外，通常在干旱或半干旱地区，极易形成黄土，即土壤环境中含水量非常少，长此以往，地面逐渐析出土壤中的盐类与胶体物质，一定程度上，土质结构自身形成明显的凝聚力。但如果出现水浸润问题，就会彻底瓦解原本牢固的凝聚力，形成湿陷问题。一般，湿陷性黄土主要包含两种，即为高孔隙率湿陷性黄土与可溶盐类性湿陷性黄土。黄土湿陷不同，其湿陷机理也是明显不同的，湿陷性黄土鉴定采用不同的方法，湿陷性黄土公路地基处理中，要合理选用处理方法，从根本上及时消除湿陷性黄土地基存在的安全隐患。实际工作中，室内压缩试验是黄土湿陷性质量检测的一种常用方法，单位厚度黄土浸水后，对其湿陷高低情况进行测量，以此对黄土性质做出准确判断，这一过程就是湿陷系数δs形成的原理。假若δs高于0.015就判断为湿陷性黄土，公路项目湿陷性黄土地基处理中，要采取行之有效的地基处理方法，从根本上保障公路项目工程质量和安全。
2公路湿陷性黄土地基施工处理技术
2.1 垫层处理法
该处理方法主要包含素土与灰土两种垫层方法，因而广泛应用于湿陷性黄土区域，一般地基处理深度不超过3m。经过处理后，地基土部分湿陷被消除。其优势在于取材方便，且极易控制施工质量，有一定的经济与实用性；不足之处在于需要大面积开挖，天气影响大，通常处理深度在3m以上，经济成本大，因而处理深度局限性比较大。
2.2 强夯处理法
公路地基施工中，湿陷性黄土地区地下水位以上，饱和度不超过60%的局部或整片处理中适用该方法，一般处理深度范围在3~12m。特点表现为：不用置换原位处理，劳动力成本投入小，机械化水平高且施工速度快，特别是3000kN•m强夯能级以下表现尤为突出。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如果项目中强夯能量级在3000kN•m以上，其存在的缺陷主要表现为：施工速度减缓、效率不高、费用大，强夯能级相同情况下，不同土类深度有很大的差异，且含水率也会影响地基处理施工质量，因而使用范围比较小。实际施工中，1000~3000kN•m强夯能级应用最为广泛，有3.5~6.5m的处理厚度，稳定的处理效果，经济性突出。
2.3 挤密处理法
地下水位湿陷性黄土地基处理中，适用该处理方法，地基土含水量为12%~24%，饱和度不超过65%，5~6m的处理深度。其主要包含土挤密、灰土挤密、孔内深层强夯与夯实水泥等土桩处理方法，素土、渣土、碎石与灰土等是桩体主要材料。该处理方法特点主要表现为：能够有效的消除黄土湿陷性；各桩构成的土质地基使得桩土作用得到充分发挥；施工操作方便，极易控制施工质量；经过检验后，地基有很好的稳定性；经济效益突出，且施工工期短。实际施工中，要结合地基处理目标与要求，合理选用桩体材料。
2.4 预浸水处理法
三级或四级自重式湿陷黄土地基施工中，适用于该地基处理方法，能够全部清除地面6m以下湿陷性黄土湿陷性。大量实践发现，场地湿陷性黄土层如果超过10m，亦或是自重湿陷量计算值超过500mm，采用该处理方法能够全部消除地面6m以下黄土湿陷性。该处理方法操作简单，有较大的处理范围且深度大，投入小而效率高。不足之处是施工工期长且水需求量大，周边建筑距离有要求，结束浸水后，基础施工前做好补充勘察，对场地湿陷性及时进行评定。
2.5 桩基础处理方法
公路项目湿陷性地基处理中，采用其他地基处理方法不满足设计要求时，或综合对比分析其经济技术性，对不合理地基处理，可采用该处理方法，主要包含灌注桩与预制钢筋混凝土桩两种。实际施工中，要结合项目要求、土质与施工环境等因素，合理确定地基处理方法。
2.6 CFG桩处理
湿陷性黄土地基处理质量的提升具有极为重要的意义。①桩体的效应：因为湿陷性黄土地基处理过程中，软土层强度与材料自身的强度之间存在较大的差异，所以如果出现荷载作用的现象时，桩间土的压缩性与CFG桩相比较而言也相对较大。随着桩间土所承受应力的不断降低，桩体的强度也随之增加。另外，由于碎石桩是由松散的碎石所组成，其自身并不具备粘性，而是需要在相邻土体的制约下，才能满足施工压力的要求。而CFG桩则因为本身具有相对较强的粘性，因此桩在受到外部压力的情况下，一般不会出现压胀变形的问题。②挤密振密的作用：由于在振动和挤压作用下，桩间土会发生挤密的现象，所以CFG桩如果采用振动沉管法进行加固的话，那么这一现象在砂层中就会非常的突出。假如桩体在高频振动的影响下，出现了沙土液化的现象，一旦桩体被挤入土体中后，沙土与桩体之间的孔隙率将会出现逐渐变小，而内摩擦角密度逐渐变大的现象，从而达到促进沙土抗液化能力有效增强的目的。③网垫层的作用：为了实现桩与土共同分担压力的目标，施工企业应该合理的分配桩与土承担的荷载，才能有效的避免路基底面出现应力集中的现象。④排水固结的作用：假如CFG桩采取的是沉管关注施工的方法，那么在施工过程中就会出现与碎石桩地基同样的现象，随着地下含水量的增加，在成桩后的一段时间内，地基的物理以及力学性能都会出现不同程度的下降。
结束语
总而言之，在进行湿陷性黄土地基处理的过程中，施工企业必须严格的按照施工现场的实际情况，选择最佳的地基处理方法，才能确保地基处理的效果和质量符合工程设计要求。由于不同的湿陷性黄土处理方案适用的范围各不相同。因此，在实际施工的过程中，施工人员必须灵活的掌握和运用，才能促进我国高速公路工程建设质量和效率的全面提升。
参考文献
[1]聂永涛.湿陷性黄土地层拓宽路基增湿破坏机制研究[D].长安大学，2017.
[2]赵永虎，米维军，孙润东，屈耀辉，荣露，梁恒祥.湿陷性黄土区公路涵洞地基处理措施效果研究[J].铁道工程学报，2017，34(01):6-10+74.
[3]邢嘉.高压旋喷桩在高速公路湿陷性黄土地基中的应用[J].公路交通科技(应用技术版)，2016，12(05):83-85.
[4]杨凯.湿陷性黄土地区桥梁主要病害及对承载能力的影响研究[D].兰州交通大学，2016.
论文作者:陈言高
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年17期
论文发表时间:2019/11/21
标签：黄土论文; 地基论文; 方法论文; 公路论文; 两种论文; 沙土论文; 就会论文; 《建筑学研究前沿》2019年17期论文;