西北地区道路湿陷性黄土地基处理存在的问题_赵旭东.pdf

：西北地区道路湿陷性黄土地基处理存在的问题赵旭东（甘肃海威公路勘察设计有限公司，兰州 ）摘要：为探讨西北地区道路湿陷性黄土地基处理存在的问题，采用理论结合实践的方法，立足湿陷性黄土地基的相关概述，分析了湿陷性黄土的危害和处理原则。结果表明，湿陷性黄土地基的特性，决定了其承载力和强度难以满足道路工程施工建设的要求，需要采取有效的处理技术进行加固，才能提升道路工程的稳定性和使用寿命，获得更大的经济效益。关键词：西北地区；道路工程；湿陷性黄土 （，）：，：；收稿日期：作者简介：赵旭东（），工程师 ：湿陷性黄土的危害和处理原则危害湿陷性黄土的主要特征是遇到水后会出现明显沉降。黄土路基在水的影响下，会同时受到车辆荷载和结构自重的影响，发生不均匀沉降，对道路工程的质量会造成严重影响。其危害主要体现在两个方面：）道路工程路面结构具有很高的强度，但适应路基的变形能力比较差。湿陷性黄土路基遇到水之后会出现不均匀沉降，这是客观存在的，难以从根本上得到有效解决。路基的不均匀沉降，必然会引起到路面断板、破碎、悬空等一系列问题，反映在沥青路面上会出现路面松散、坑槽、翻浆等病害，这些病害的存在会影响到道路上车辆行驶的舒适性和安全性。）对填方路段而言，若湿陷性黄土路基处理不够彻底，边坡防护稳定性不足，在雨季会出现大面积沉陷问题。若情况严重，甚至会引起道路工程整体坍塌。湿陷性黄土地基的处理原则湿陷性黄土地基处理包括地基处理、防水处理、构造处理三项技术措施。针对公路基础的特征及结构特征，提出了采用防水、基础处理为辅、必要时采用结构、多种措施相结合的技术路线。）在黄土基础上出现湿陷，除了土质自身的因素外，还应考虑水的因素。因此防止其产生路基湿陷的主要措施是防水。所以，建立完善的防渗排水系统，将地基的渗水概率降至最低，是防治黄土湿陷区的最优技建材世界 年第 卷第期术。）在以防渗为主的情况下，不能忽略基础的处理。在完善防排水系统的基础上，采用简易、经济的表面处理方法，可以有效降低下层的湿陷率；而对于桥梁和防护结构，在地基的沉陷变形或强度达不到结构要求的情况下，则需要进行加固。）在厚实的湿陷性黄土基础上，对桥梁和防护构筑物，一般地基的加固处理不能达到设计变形或强度要求时，必须采用结构措施。湿陷性黄土地基处理中常用的技术、存在的问题和对策在进行西北地区道路湿陷性黄土地基处理中，需要结合道路工程的技术等级、黄土湿陷类型、湿陷性黄土地基的厚度及深度、湿陷等级等，选择科学有效的处理技术。由于湿陷性黄土地基同时具有湿陷性、较强的透水性、崩解性等一系列特点，仅凭单一的处理方法，可能无法保证处理效果。因此，通常情况下，需要联合应用多种处理技术。常用的湿陷性黄土地基处理技术包括换填法、强夯法、深层搅拌桩法等。换填法施工问题和对策换填法是湿陷性黄土地基处理中常用的方法，可选择压实的黄土作为换填料，也可以选择石灰土或者是水泥土作为换填料。但要注意的问题是若采用压实的黄土作为换填料，其干重度需要能够达到 ，且压实度需要能够达到重型击实标准最大干密度的 以上，此种状态下的黄土已经不再具有湿陷性。用压实后的黄土、石灰土、水泥土来换填具有湿陷性的黄土层，分层换填，分层压实，促使压实后的土层强度能够满足道路工程施工建设的要求。换填之后的地基承载力会明显提升，换填法属于是一种浅层处理湿陷性黄土地基的方法，最大的优势是可进行大面积换填，机械化施工水平高，施工速度快，造价也要低于其他湿陷性黄土地基方法。换填法处理湿陷性黄土地基的有效深度在之间，可有效消除换填垫层内的湿陷性，从而减轻或者避免地基受到道路路面自重和车辆荷载时出现湿陷，经过换填法处理后的湿陷性黄土地基，地基承载力能够达到 以上，素土垫层也可以达到 以上，基本上能够满足道路工程施工建设的要求。在湿陷性黄土地基处理中应用换填法时存在的主要问题是由于换填垫层的宽度、厚度有限。因此，随着使用时间的增加，或者长时间受到雨水浸泡后，依然会出现较大的沉陷和变形。解决此问题的主要对策包括：）严把换填料的含水量，如果在用换填法处理湿陷性黄土地基时，受到现场条件的影响，填料含水量比较大，不能直接用于换填，需要进行翻拌晾晒处理。若含水量比较小，可适当喷洒清洁水，控制换填料含水量在最佳含水量允许的范围内。在进行换填施工中要遵循含水量“宁小勿大”的原则，因为对换填料而言，含水量越大，则强度越低，施工后的变形量也就越大，对道路工程造成的影响也越大。）换填法处理湿陷性黄土地基时，处理的宽度必须符合道路工程施工规范的要求，并用碾压设备进行分层碾压，以提升地基的强度。）严把施工质量关。为提升换填效果，在换填操作时要做到分层回填，分层压实，每层回填的厚度不宜超过 。并且每层回填碾压完成后，需要对压实度进行检测，压实度达标后方可进行下层回填。强夯法施工问题和对策强夯法也是湿陷性黄土地基处理中常用的方法之一，主要机理是利用重物或者是重型机械设备对湿陷性黄土地基进行夯实和碾压处理。在夯击能和振动波的作用下，提升湿陷性黄土地基的密实度，消除黄土的湿陷性，以免发生不均匀沉降。常用的重型机械设备为冲击式三角碾压振动压路机，可对湿陷性黄土地基进行多处冲击碾压，在冲击力和振动的联合作用下，逐步提升湿陷性黄土地基的强度、承载力。强夯设备为 以上的吊机和 以上的夯锤，通过吊机将夯锤起吊到一定的高度，再让夯锤自由下落，通过夯锤下落时形成的重力势能来夯击湿陷性黄土地基，提升湿陷性黄土的密实度和强度。由于强夯法需要用到大型机械设备，因此对施工现场周围的环境有较高的要求，且成本比较高。通常应用在湿陷性等级比较高、深度比较大，或者是等级比较高、性能要求高的道路工程湿陷性黄土地基处理中。在用强夯法处理湿陷性黄土地基时，存在的主要问题是如何有效控制强夯的深度，以及处理的均匀性和全面性。为解决这一问题可从以下几个方面同时入手：）在应用强夯法之前，需要先进行强夯试验，按照湿陷性黄土地基的类别、等级、现场施工条件等，通过强夯试验来确定最佳的施工参数。夯击的能量、遍数、深度、夯点布置间距会因为施工场地的不同，存在一定的差异。湿陷性黄土的含水量、空隙比、夯击的单位面积、夯击能等对湿陷性黄土地基处理效果都有很大影响。通过强夯试验，有利于确定出最佳的强夯参数，以提升湿陷性黄土地基效果，避免埋下安全隐患。建材世界 年第 卷第期）在应用强夯法处理湿陷性黄土地基时，在强夯影响深度内，湿陷性黄土的含水量差异明显，这会引起局部处理效果比较差的问题。因此，在应用强夯法时，需要进行增湿和减湿处理，以免强夯之后，湿陷性黄土地基出现橡皮土问题。若已经出现了橡皮土问题，要立即停止强夯，翻出土层进行翻拌晾晒，含水量降低后，回填重新夯实。可在晾晒后的黄土回填时加入适量的碎石，增大湿陷性黄土地基的摩擦力，提升夯实效果。）严格把控好关键的施工工序。当强夯试验结束后，就可以编制湿陷性黄土地基强夯处理方案。处理方案通过审核之后，夯锤的重量、落距、夯点位置基本上固定不变，但夯击次数可进行人为调整。因此，需要按照试夯中最后夯击的沉降量来确定最佳的夯击次数。现场施工质量管理人员需要对夯击次数严格把控，将湿陷性黄土地基强夯处理方案中的规定、指标、技术操作落实到实际施工中，以提升处理效果。）湿陷性黄土地基强夯完成后，还需要对夯实质量进行检测，主要检测强夯法的有效加固深度是否满足设计要求。可采取探井取不扰动试验土的方法进行检测，该指标达到要求后，就可以判断经过强夯法处理的湿陷性黄土地基承载力达到道路工程施工的要求。深层搅拌桩施工问题和对策深层搅拌桩是一种近年来在湿陷性黄土地基处理中开始广泛应用的处理技术。相比于换填法和强夯法，深层搅拌桩法可以处理含水量比较高的湿陷性黄土地基，并且施工过程简便，施工速度快，无振动低噪音，不会对周围土体造成较大扰动。常用的固化材料为水泥，深层搅拌桩处理湿陷性黄土地基的主要机理是通过搅拌设备，将水泥和湿陷性黄土相互结合，在水解和水化反应的作用下，形成一种具有一定强度、刚度、承载力的复合地基。在应用深层搅拌桩处理湿陷性黄土地基时，如何保证桩体的强度是施工中存在的主要问题。由于深层搅拌桩是一种复合桩体结构，由水泥、湿陷性黄土共同组成，其强度要低于混凝土桩体强度。此时需要采取有效的对策来保证桩体强度，为道路施工提供良好的承载力。解决此问题的关键是进行重复搅拌，既可以进行部分桩体重复搅拌，也可以进行整根桩体重复搅拌。通过重复搅拌能够有效改善深层搅拌桩的均匀性、强度。若第一次注浆不均匀，可通过重复搅拌的方法进行调整，以提升深层搅拌桩长度方向上的均匀程度。同时通过重复搅拌，还能改善桩体截面内的均匀性。结语我国西北部地区分布了大量的黄土，黄土遇水后会反映出湿陷性，降低地基强度，难以满足道路施工的要求。此时需要采取科学有效的方法进行加固处理，以提升湿陷性黄土地基的强度和承载力。由于西北地区道路湿陷性黄土地基处理现场复杂，在实际处理中难免会遇到各种各样的问题，需要结合施工问题的成因，采取科学有效的对策，才能提升处理效果，以保证道路工程施工质量。参考文献杨喜大厚度湿陷性黄土的地基处理与防护 以兰州新区田园综合体项目为例大众标准化，（）：徐昕浅谈西北地区房建工程湿陷性黄土地基处理研究砖瓦，（）：周小松，朱才辉，乔建伟，等 孔内强夯法处理湿陷性黄土地基的应用综述 地基处理，（）：李学娟 起重机设置辅助门架作强夯机械在湿陷性黄土地基处理中的适应性研究 建筑机械，（）：张玉 湿陷性黄土场地高层建筑地基处理方案研究 以某高层办公楼地基基础处理实践为例 房地产世界，（）：荣磊 桩在宁夏南部湿陷性黄土地基处理中的应用 价值工程，（）：建材世界 年第 卷第期