强夯法处理湿陷性黄土路基技术
发表时间：2014-09-18T15:25:15.577Z 来源：《工程管理前沿》2014年第8期供稿作者：张雷
[导读] 在19世纪,由法国工程师孟德尔首先提出一种用来加固地基的方法，并命名为强夯法。
张雷
德州市公路管理局工程处山东德州 253000
摘要：湿陷性黄土有着自身的缺陷性，作为路基，它的的抗压性和抗冻性都不行，因此为了增加路基的抗压性和抗冻性，一般选择用强夯法来解决问题。本文通过对强夯法处理地基的简介，对目前强夯法加固机理的探究，总结了强夯法的相关知识，并给出在实际工程中需要注意的问题，希望对今后的研究起到推进作用。
关键词：强夯法；黄土地基；加固机理
1.关于强夯法来源简介
在19世纪,由法国工程师孟德尔首先提出一种用来加固地基的方法，并命名为强夯法。在强夯法提出之后，第一次实际应用的是在法国的滨海工程建设中，取得了较好的应用效果。一般的使用中，强夯法就是利用电力起重设备将重力锤抬起到一个较高的高度，再将重锤自由释放,重力锤由于自身重力作用，对被击中的地基土施加巨大的冲击作用力,用这样的方法提高被加固的地基土体强度或用来降低被加固土体的压缩性。目前的地基处理方法较多，但是其他地基处理方法与强夯法相比，效果就不够明显。
我国第一次使用强夯法是在19世纪80年代，在当时的天津新港三号公路修建过程中进行了强夯试验，通过第一次的尝试试验，获取了很多重要的实验数据，而且本次应用十分成功，在随后的工程中，都纷纷效仿该方法，使得强夯法在各地区建造中得到了迅速的扩大。到现在为止，全国的很多重大项目上都在使用强夯法实践，这些应用获得巨大的经济效益和社会效益，在应用实践的过程中，通过分析改进，也形成了一套适合本国地质条件的强夯技术，强夯法目前是我国加工技术的根本方法。在孟德尔首次提出强夯法的时候，强夯法主要适用于砂土、碎石土等这类非粘性土地基的较小范围内，当前我国在粘性和非粘性土的地基中，强夯法已经被广泛的应用。目前,我国的强夯法适用范围主要是湿陷性黄土、砂土及粘性土、非饱和粉土、碎石土等，操作的目的是为了提高地基土的硬度，使土的性质发生一些改变，使其适合作为地基土的性质。
2.强夯法加固机理的研究现状
我国目前的强夯法研究中已形成了以下三个主要的研究方向：
（1）用来处理饱和软性土的强夯法处理技术；
（2）组合式的地基处理技术，和其它地基处理技术的相互配合处理；
（3）用来处理湿陷性黄土地质，并消除湿陷性的处理技术。
目前的强夯法加固机理的理论范畴十分广泛，并没有唯一的解释，主要有:强冲击性碰撞学说、土性不同的经典模型应用学说、土质新模型的开发应用等。综合以上的所有学说理论，我们可以整合为宏观理论研究和微观理论研究。从宏观角度来分析加固机理主要是研究需要加固土所受的冲击力、冲击波的传播、土质强度间的加密效果等等。从微观角度分析主要是研究在冲击作用下，土的微观结构发生的细致变化和土质重组做出合理解释。强夯法的作用是一种特殊、复杂碰撞作用过程，强夯法需要分析的第一要素就是确定重力锤和土质间接触时冲击力问题。
3.我国湿陷性黄土的性质
3.1湿陷性黄土的形成分布
湿陷性黄土是形成于第四纪时期，在风力作用下形成了的黄色粉状土。在压力的作用下，黄色土在水的作用下，土的结构被迅速破坏，产生明显的沉降作用，其沉降强度也会降低很多。湿陷性黄土可以划分成多种土质，我们的认知上分为非自重湿陷性黄土和自重湿陷性黄土。
3.2湿陷性黄土的结构特征
黄土作为半干旱和干旱的特殊气候下形成的一种沉积物质,其主要组成成分是粉土粒。黄土湿陷的主要内在因素是其结构特征及其物质组成，其外在条件是水的浸润和压力的作用。黄土松散的粉粒在季节性的短期降雨中聚结起来，由于黄土中水分会不停的蒸发，水分的减少，只留有少量的水和盐类，可溶性的盐类慢慢的浓缩沉淀，形成凝结物。当黄土在水浸湿之后，结合水膜增厚，加入到土体颗粒之间，可溶盐在水力作用下就会溶解，失去原先形成的凝结结构，粗颗粒的骨架强度也就慢慢降低了。土粒在自身重力作用下慢慢下压，结构完全破坏，颗粒空隙也会大大减少，黄土的湿陷过程大致如此。
4.湿陷性黄土的加固机理
湿陷性黄土的形成条件是在干旱和半干旱的气候条件，在我国湿陷性黄土的分布区气候大多数降雨量都比较小。因此在这种湿陷性黄土大多数为非饱和性土。根据湿陷性黄土的特殊结构性，利用强夯法加固湿陷性黄土，能够取得很好的效果。强夯法的加固的机理，目前的国内外研究人员都从不同的角度进行了大量的研究，但是看法都不一致，其中主要因素是由于土地的类型较多，而且不同类型的土地性能也不相同，而且强夯加固效果的影响因素就很多，这样综合起来情况就变得复杂。单单从土地本身来说，当地土地的不同类型、土地的结构(颗粒大小、形状、级配)、构造(层理)、密实度、内聚力、渗透性等均影响加固效果。
若从强夯角度来说，一次的强夯击能、单位面积夯击能、强夯锤底的接触面积、夯点布设、以及应用特殊措施等也都影响加固效果，根据这些不同的影响因素对强夯从机理上做出不同的解释。虽然说这些理由很多，但可以互为补充，形成系统性的解释，先从中找出相同的影响因素，然后再找出不同的影响因素并分别作出解释。目前的地基加固机理可以归结成以下方面：土体在冲击波的反复作用下消耗了大量的能量产生压密的作用，土体在力的作用下，通过塑变作用，在土的位能中损耗掉其中的一小部分能量，这样就使得土体产生可恢复性的弹性变形能力，还有一部分能量能够向着更深层的地基土中传播去，从而就加固了深层地基，最后就能够转换成为土的不可恢复性的塑变能力。土地在经过压实之后，原先的空隙变得密室，形成更强的结构，这样就能够使得湿陷性得到消除，能够用于地基建设中。
5.利用强夯法施工应该注意的问题
强夯法具有更好的加固效果、整体加固的工程造价比较低、而且设备相对简单等优点，除此之外，强夯法无需混凝土和钢筋等建筑材料，全过程为物理性操作，施工完成后，对周围的生活环境也不会造成任何污染，施工工程中噪音比较小，地下水对施工的影响几乎可以
强夯法处理湿陷性黄土作业指导书
南水北调温博X标特殊土处理工程——强夯法处理湿陷性黄土 作业指导书 文件编号： 编制： 审核： 批准： XXXXXXXX项目部 20XX年X月
1. 目的 为了指导本标段强夯法处理渠道部分湿陷性黄土基础的施工，而编制本作业指导书，确保在施工过程中施工质量处于受控状态。 2. 范围 适用于本标段渠道部分强夯法处理湿陷性黄土基础的施工。 3. 相关文件 招投标文件； 《总干渠温博段（第3标段）黄土状土湿陷性处理布置图（1/7~7/7）》（NZS Ⅳ（Wb3）-X001-3-01~07）； 《温博段渠道湿陷性黄土强夯、重夯、土挤密桩地基处理技术要求》； 《强夯试验方案》； 《湿陷性黄土地区建筑规范》(GB 50025--2004)； 《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）等。 4. 术语/定义 本作业指导书采用局《质量管理企业标准》中相关的术语/定义。 强夯法：又名动力固结法或动力压密法。这种方法是将很重的锤（一般为100～400kN）从高处自由落下（落距一般为6～40m）给地基以冲击和振动，从而提高地基土的强度并降低其压缩性。 减振沟：为了避免强夯施工所产生的振动对邻近建筑物或设备产生的有害影响，采取挖沟的防振措施。减振沟一般尺寸为深3m，底宽1m，边坡1:0.7，起始位置位于强夯外边缘线外4m，现场试验时应对减振沟的减振效果进行检测，若不能满足减振效果，需调整减振沟的位置及尺寸。 5. 职责 5.1本作业指导书由项目总工负责保持和改进。 5.2施工技术部负责强夯施工的技术工作以及资料管理和归档。 5.3质量部负责强夯施工的质量控制。 5.4安全部负责强夯施工的安全管理。 5.5试验室负责强夯施工的检、试验工作。 5.6测量队负责强夯施工的测量、放线任务。 5.7基础处理施工队负责强夯施工的实施。 5.8对外协调部负责强夯施工的外围施工环境。
湿陷性黄土地基处理方法研究 1、概述 定义:黄土受水浸湿后，在上覆土层自重应力作用下发生湿陷的称自重湿陷性黄土;若在自重应力作用下不发生湿陷，而需在自重和外荷共同作用下才发生湿陷的称为非自重湿陷性黄土。 湿陷性黄土是一种十分特殊的土质，俗称大孔土，主要分布于我国陕甘宁等缺水少雨的干旱地区。属砂壤土的范畴，砂壤土的粘土含量为12.50%～25%,壤土的粘土含量为25%～37.50%，而湿陷性黄土的颗粒组成中粘粒的含量为8%～26%，属于砂壤土，但其性质与砂壤土又有所不同：①在天然状态下具有肉眼能看见的大孔隙，孔隙比一般大于1，并常有由于生物作用所形成的管状 孔隙，天然剖面呈竖直节理、颗粒粗，土质干燥；②颜色在干燥时呈淡黄色，稍湿时呈黄色，湿润时呈褐黄色；③土中含有石英、高岭土成分、含盐量大于0.30%，有时含有石灰质结核；④吸水及透水性较强，塑性粘聚力差，水易冲刷成沟，不易粘结，土样浸入水中后，很快崩解，同时有气泡冒出水面；⑤在干燥状态下，有较高的强度和较小的压缩性，由于土质竖直方向分布的小管道几乎能保持竖立，边坡遇水后，土的结构迅速破坏发生显著的附加下沉，产生严重湿陷。这种土质的基础处理与其它土质相比，施工难度大，进度慢，程度复杂，耗用时间长，特别是大面积的土质夯填及水利坝体处理。 黄土湿陷的原因常由于管道漏水，地面积水，生产和生活用水等渗入地下，或由于降水量较大，灌溉渠和水库的泄露或回水使地下水位上升等原因而引起。但受水浸湿只是湿陷发生所必须的外界条件，而黄土的结构特征及物质成分湿产生湿陷性的内在原因。 影响因素: 1、干旱或半干旱的气候是黄土形成的必要条件。 2、黄土受水浸湿后，结合水膜增厚进入颗粒之间。 3、黄土中胶结物的多寡和成分，以及颗粒的组成和分布，对黄土的结构特点和湿陷性的增强有着重要的影响。 4、黄土的湿陷性还和孔隙比，含水率以及所受压力的大小有关。
湿陷性黄土路基处理与防治措施探讨 摘要：通过介绍黄土的各项物理参数、结构特征和各种力学性质，来分析黄土产生湿陷的主要原因，介绍了黄土湿陷性的评价方法及其湿陷程度的判断。分析并总结了处理黄土湿陷性的常用方法及不同的处理方法所适应的范围及各自的优缺点。根据黄土产生湿陷的主要原因—水，提出了针对黄土路基的防排水措施。为湿陷性黄土路基的设计和处理提供参考。 关键词：黄土；湿陷性；处理方法；防排水措施 1 引言 我国黄土分布面积约为63.5万平方千米，占世界分布总面积的4.9％左右，而湿陷性黄土又占了相当大的比例。湿陷性黄土由于其特殊的物理结构和力学特性，造成其在干燥情况下具有很高的强度；而受水浸湿后土的结构迅速破坏，强度也随之降低，引起路基的破坏。而湿陷性黄土在道路工程中又比较常见，因此本文针对黄土路基湿陷性提出了常用的处理方法，也针对黄土产生湿陷的外因—水，提出了防排水措施，以此来提高路基的稳定性和耐久性。 2 黄土的性质 2.1 黄土的物理力学性质 黄土在干燥时具有较高的强度，而遇水后表现出明显的湿陷性，这是由黄土的特殊成分和结构决定的。黄土主要结构特征是具有明显的大孔性，结构疏松，孔隙度大，一般为33～64％。干容重与土
的孔隙度有关，土的孔隙度越大，则干容重越小。干容重是评价黄土湿陷性的一个综合性指标，通常认为干容重越大，其湿陷性越小。黄土的抗剪强度c、φ值与黄土的湿度、结构关系密切。其内摩擦角（φ）为5°～31°，内聚力（c）为0～0.42×105pa。黄土的压缩性及抗剪强度受黄土的成因、结构、组成及气候环境等因素的影响，所以不同地区的黄土其压缩性及抗剪强度也有所差别。2.2 黄土湿陷性评价 2.2.1 黄土的湿陷性 （1）湿陷系数的确定。 （2）湿陷性黄土地基的湿陷等级，应根据湿陷量的计算值和自重湿陷量的计算值来判定。 3 黄土地基的处理措施 3.1 地基处理 湿陷性黄土路基处理的原理，主要是破坏湿陷性黄土的大孔结构，以便全部或部分消除地基的湿陷性，常用的处理黄土路基湿陷性的方法有以下几种： 3.1.1 浅层换填 该方法主要适用于地下水位以上局部或整片处理，一般换填土多为灰土、素土、沙石等。具有施工简单，效果明显的优点。但只能对地基浅表层进行处理，处理深度一般为1m~3m，湿陷黄土路基常采用该方法处理。该法消除湿陷性的原理：换填土用于置换基础以
湿陷性黄土公路路基处理方法 法、冲击碾压法、强夯法以及挤密法等地基处理方法处理路基。 1. 湿陷性黄土的性质 湿陷性黄土泛指饱和的结构不稳定的黄色土，在自重压力与附加压力作用下，受水浸湿后，土的结构迅速破坏，发生显著附加下沉的现象。 2. 湿陷性黄土路基的处理 宁夏固原市地处陇东陕北湿陷性黄土地区。地基土除表层30～50cm的耕土外，其下均系第四纪黄土类地层。由黄土状轻亚粘土、黄土状亚粘土、黄土状粘土组成。黄土类土层中，具有大孔性，含明显白色钙盐结晶，居中等至高压缩性，具有强烈的中等湿陷性。在湿陷性黄土地区进行公路建设，应根据湿陷性黄土的特点和工程要求，因地制宜，采取以地基处理为主的综合措施，防止路基湿陷，保证公路的安全与正常使用，做到技术先进，经济合理。 2.1垫层法。 将基底以下湿陷性土层全部挖除或挖至预计的深度，然后以灰土或素土分层回填夯实。垫层厚度一般为1.0～3.0m。它消除了垫层范围内的湿陷性，减轻或避免了地基因附加压力产生的湿陷，可以使地基的自
重湿陷表现不出来。这种方法施工简易，效果显著，是一种常用的地基浅层处理或部分湿陷性处理方法，同时，还要考虑以下几方面的问题： （1）局部土垫层的处理宽度超出基础底边的宽度较小，地基处理后，地面水及管道漏水仍可能从垫层侧向渗入下部未处理的湿陷性土层而引起湿陷，因此，设置局部垫层不考虑起防水、隔水作用，地基受水浸湿可能性大及有防渗要求的建筑物，不得采用局部土垫层处理地基。 （2）整片垫层的平面处理范围每边超出建筑物外墙基础外缘的宽度，不应小于垫层的厚度，即并不应小于2m。 （3）在地下水位不可能上升的自重湿陷性黄土场地，当未消除地基的全部湿陷量时，对地基受水浸湿可能性大或有严格防水要求的建筑物，采用整片土垫层处理地基较为适宜。但地下水位有可能上升的自重湿陷性黄土场地，应考虑水位上升后，对下部未处理的湿陷性土层引起湿陷的可能性。 2.2冲击碾压法。 （1）冲击碾压是压实技术的新发展，冲击压路机由牵引车带动非园形轮滚动，多边形滚轮产生的势能与行驶的动能相结合，沿地面进行静压、搓揉、冲击的连续冲击碾压作业，形成高振幅、低频率的冲击压实作用。高能量冲击力周期性连续冲击地面，产生强烈的冲击波，向下
湿陷性黄土地基的处理措施 【摘要】本文通过化学材料加固黄土试验和查阅相关资料分析了湿陷性黄土地基处理技术的进展情况。目前强夯法技术已经比较成熟，而且其造价比较低，但是强夯后的黄土地基不具有抗水的能力；高分子材料固化处理的地基强度高，固化后黄土地基的水稳性好，但是其造价比较高；DDC法的优点有：降低了工程造价、节约材料、节约耕地、保护生态环境等。 【关键词】湿陷性黄土; 地基处理; 强夯; 化学加固; 夯击固化法; DDC法 【abstract 】this paper through the chemical material reinforced loess test and access relevant information analysis the collapsible loess foundation treatment technology progress. At present dynamic compaction method is comparatively mature technology, and the cost is lower, but after the dynamic compaction of loess foundation has not resistant to water ability; Polymer materials with high strength of curing foundation, after curing of the loess foundation better water stability, but the cost is higher; The advantages of the DDC method is: reduce project cost, material saving, saving cultivated land, and protect the ecological environment, etc. 【keywords 】collapsible loess; Foundation treatment; The dynamic compaction; Chemical reinforcement; Ram and curing method; DDC method 引言 在我国的华北、西北地区广泛分布着湿陷性黄土，它们属于非饱和的欠压密土，具有高压缩性、湿陷性、较小的干密度和较大的孔隙率等特性，而且在自重压力和附加压力作用下湿陷性黄土受水浸湿后结构会迅速的被破坏，从而发生显著的下沉现象。因为含水量的增加会影响土体的力学性质,使地基的承载力降低，所以对于湿陷性黄土的地基中选择经济合理的、可行的地基处理方法显得十分重要。 一般湿陷性黄土的强度较低，而压缩性较高。湿陷性黄土在土体自重应力或者自重应力和外部附加应力共同作用下, 受水浸湿之后强度会迅速的降低。如果土体中残余的结构强度不能够抵抗土体中的结构应力, 土体结构就会迅速的被破坏，同时会产生明显的附加沉降。由于受水浸湿具有不确定性，因此土体湿陷对工程建设会产生很大的危害，要确保在正确掌握场地工程地质特性的基础上,严格按国家现行规范进行湿陷性黄土的地基处理。 一、湿陷性黄土及地基处理
1、概述 湿陷性黄土地基处理主要取决于湿陷性黄土的特殊性质，湿陷性黄土地基的变形包括压缩和湿陷性两种，当基底压力不超过地基土的容许承载力时，地基的压缩变形很小，大都在其上部结构的容许变形值范围以内，不会影响建筑物的安全和正常使用。湿陷变形是由于地基被水浸湿引起的一种附加变形，往往是局部和突然发生，且不均匀，对建筑物破坏性大，危害严重，因此对湿陷性黄土地区的建筑物不论地基承载力是否达到容许承载力，都应对地基进行处理，前者以消除湿陷为目的，后者以提高承载力为主，同时应消除黄土的湿陷性。 我国湿陷性黄土分布很广，各地区黄土的差别很大，地基处理时应区别对待，并结合以下特点：1）湿陷性黄土的地区差别，如湿陷性和湿陷敏感性的强弱，承载能力及压缩性的大小和不均匀性的程度等；2）建筑物的使用特点，如用水量大小，地基浸水的可能性；3）建筑物的重要性和其使用上对限制不均匀下沉的严格程度，结构对不均匀下沉的适应性；4）材料及施工条件，以及当地的施工经验。湿陷性黄土的地基处理措施是采用机械手段对基础的湿陷性黄土进行加固处理，或更换另一种材料改变其物理性质，达到消除湿陷性、减少压缩和提高承载能力的目的，其中大多以第一个目的即消除湿陷为主。 湿陷性黄土的地基处理，在处理深度和处理范围上区分：1）浅处理，即消除建筑物地基的部分湿陷量；2）深基础处理，即消
除建筑物地基的全部湿陷量，这种方法包括采用桩基础或深基础穿透全部的湿陷性黄土层。 在湿陷性黄土地区设计措施，主要有地基处理措施、防水措施和结构措施三种。 地基处理的常用方法有垫层、重锤夯实、强夯、土（或灰土）桩挤密和深层孔内夯扩等，可以完全或部分消除地基的湿陷性，或采用桩基础或深基础穿透湿陷性黄土层，使建筑物基础坐落在密实的非湿性土层上，保证建筑物的安全和正常使用。 防水措施使用以防止大气降水、生产和生活用水以及浸入地基，其中包括场地排水、地面的防水、排水沟和管道的排水、防水等，是湿陷性黄土地区建筑物设计中不可缺少的措施。 结构措施的作用是使建筑物适应或减少不均匀沉降所造成的危害。 在湿陷性黄土地区，国内外使用较多的地基处理方法：重锤表层夯实、强夯、垫层、挤密桩复合地基、垫处理、预浸水、爆扩桩、化学加固和桩基础等。近年来，深层孔内夯扩挤、高压旋喷注浆法，以及复合载体夯扩桩等也得到推广使用。 目前我国以重锤表层夯实、土（或灰土）垫层、强夯、深层孔内夯扩、高压注浆固结土（或灰土）挤密桩复合地基、桩基础应用较多，经验比较丰富，对于其他的处理方法则应用较少，或未使用过。化学加固则多用于湿陷事故处理，从国外情况来看，与我国不同，保加利亚多采用水泥土垫层、混凝土挤密短桩，俄
强夯法处理湿陷性黄土地基 施工工法 Dynamic Consolidation Method for Intensify of Self Weight Collapsing Loess
1 前言 (1) 2 工法特点 (2) 3 适用范围 (2) 4 工艺原理 (2) 5 工艺流程及操作要点 (3) 6 材料与设备 (5) 7 质量控制 (6) 8 安全措施 (6) 9 环保措施 (7) 10 效益分析 (7)
1.0.1黄土【loess】指的是在干燥气候条件下形成的多孔性、具有柱状节理的黄色粉性土，湿陷性黄土受水浸湿后会产生较大的沉陷。 1.0.2 黄土成因与分布第四纪形成的陆相黄色粉砂质土状堆积物——黄土的粒径范围：0.005mm~0.05mm，其粒度、成分百分比在不同地区和不同时代有所不同。它广泛分布于北半球中纬度干旱和半干旱地区。黄土的矿物成分有碎屑矿物、粘土矿物及自生矿物3类。碎屑矿物主要包括石英、长石和云母，占碎屑矿物的80％，其次有辉石、角闪石、绿帘石、绿泥石、磁铁矿等；此外，黄土中碳酸盐矿物含量较多，主要是方解石。粘土矿物主要是伊利石、蒙脱石、高岭石、针铁矿、含水赤铁矿等。黄土的化学成分以SiO2占优势，其次为Al2O3、CaO，再次为Fe2O3、MgO、K2O 、Na2O、FeO、ΤiO2和MnO等。黄土的物理性质表现为疏松、多孔隙，垂直节理发育，极易渗水，且有许多可溶性物质，很容易被流水侵蚀形成沟谷，也易造成沉陷和崩塌。黄土颗粒之间结合不紧，孔隙度一般在40％～50％。黄土是指原生黄土，即主要由风力作用形成的均一土体；黄土状沉积是指经过流水改造的次生黄土。中国北方新生代晚期土状堆积物中常见有古土壤分布，尤以黄土高原地区黄土中最为普遍。在黄土古土壤层下部的白色钙质沉积层常以结核形式表现出来。钙结核的形状有长柱状、不规则树枝状及圆球状等，一般长15～25cm，宽5～10cm。黄土在北半球各大陆均有分布，以中国北方的黄土最为典型，在黄河中游构成了著名的黄土高原。中国黄土的分布区介于北纬34°～45°之间，呈东西向带状分布，位于北半球中纬度沙漠-黄土带东南部。黄土分布还与东西向山脉的走向大体一致，昆仑山、秦岭、泰山一线以北黄土分布广泛。中国黄土的总面积为 380840km2，黄土状沉积的总面积为254440km2。其中黄河流域黄土面积为317600km2。黄土的厚度各地不一，陕西泾河与洛河流域的中下游地区，最大厚度可达180～200m。中国黄土物质主要来自里海以东北纬35°～45°的内陆沙漠盆地地区。沙漠盆地中的上升气流将粉尘颗粒输送至高空，进入西风环流系统，随着西风带的高空气流自西向东、东南飘移，至东经100°以东的地区发生大规模沉降。堆积起来的粉尘颗粒，由于生物化学风化作用，发生次生碳酸盐化形成黄土。 1.0.3 在上覆土层自重应力作用下，或者在自重应力和附加应力共同作用下，因浸水后土的结构破坏而发生显著附加变形的土称为湿陷性土，属于特殊土。有些杂填土也具有湿陷性。广泛分布于我国东北、西北、华中和华东部分地区的黄土多具湿陷性。湿陷性黄土又分为自重湿陷性和非自重湿陷性黄土。 1.0.4 黄土的分类见下表： 1.0.5 在湿陷性黄土地基上进行工程建设时，必须考虑因地基湿陷引起附加沉降对工程可能造成的危害，选择适宜的地基处理方法，避免或消除地基的湿陷或因少量湿陷所造成的危害。经综合比较强夯法、CFG桩法、粉喷桩法、堆载预压法及换填法等，最终选定经济、环保、节省工期的施工方法——强夯法。
湿陷性黄土地基处理方法 目录 摘要 (1) 1. 处理范围的确定 (1) 1.1 处理厚度的确定 (1) 1.2 处理宽度的确定 (2) 2. 湿陷性黄土地基的处理方法 (2) 2.1 垫层法 (2) 2.2 夯实法 (3) 2.3 挤密桩法 (3) 2.4 桩基础 (3) 2.5 预浸水法 (4) 3. 工程实例 (4) 3.1 叠合垫层法 (4) 3.2 强夯法 (5) 3.3 挤密桩法 (6) 4. 结论 (6) 参考文献 (6)
湿陷性黄土地基处理方法 摘要 黄土是第四纪堆积物，按其颗粒成分属于细粒土(或粉土、粘性土)。其中，部分黄土具有不同于普通细粒土的特殊成分与性质。浸水会发生显著下沉变形，称为湿陷性黄土，工程界普遍视为特殊土。黄土的湿陷性是指其在一定压力下压缩稳定后，因浸水而发生下沉变形的性质。湿陷性是湿陷性黄土的特殊性质，湿陷性黄土在一定压力作用下受水浸蚀结构迅速破坏而发生显著下沉，因此在建筑上研究湿陷性黄土地基的处理十分重要。湿陷性黄土的变形包括压缩变形和湿陷变形两种。压缩变形是在土的天然含水量下由于建筑物的负荷所引起的，一般地基的压缩变形很小，大部分在其上部结构的允许变形值范围以内。不会影响建筑物的安全和正常使用。湿陷变形是由于地基被水浸湿所引起的一种附加变形，往往是局部和突然发生的。而且很不均匀，对建筑物的影响很大，危害性很严重。因此，在湿陷性黄土地区的建筑物设计中，为了保证建筑物的安全和正常使用，往往需要采取相应的地基处理措施。 1. 处理范围的确定 地基处理中首先要考虑的问题是处理地基到多大范围才能既经济又能获得明显的效果。由土的饱和自重压力所引起的自重湿陷与其湿陷性和黄土层厚度有关．其变形范围往往包括全部自重湿陷性黄土的厚度。根据湿陷变形范围，地基的处理厚度(从基础底面算起)可分为处理全部湿陷变形范围和部分湿陷变形两种。前者的处理目的是消除建筑物地基的全部湿陷量，而后者只是消除部分湿陷量。 1.1 处理厚度的确定[1] (1)消除建筑物地基全部湿陷量的处理厚度。在非自重湿陷性黄土场地，一般情况下，地基的湿陷量只发生于压缩层以内。试验资料表明，该湿陷量大部分
湿陷性黄土路基填筑施工工艺及方法 1 适用范围 适用于湿陷性黄土地区高速公路路基填筑，也可供其他同等地质条件下其他等级公路路基施工参照执行。 2 施工准备 2.1 技术准备 1. 认真审核施工图和设计说明书，进行图纸会审，会审记录经有关方面签认。 2. 编制实施性的施工组织设计和分项工程施工方案，开工报告已办理完毕。 3. 做好施工测量工作，其内容包括导线、中线、水准点复测，横断面检查与补测，增 设水准点等。 4. 确定取土场，并对路堤填料进行复查和取样。 5. 对用作填料的土进行下列试验项目： (1) 液限、塑限、塑性指数、天然稠度或液性指数。 (2) 颗粒大小分析试验。 (3) 含水量试验。 (4) 密度试验。 (5) 相对密度试验。 (6) 土的击实试验。 (7) 土的强度试验(CBR值) 。 (8) 土的有机质含量试验及易溶盐含量试验。 (9) 黄土的湿陷性判定、黄土的自重湿陷性判定及湿陷等级。 6. 试验段施工 (1) 应采用不同的施工方案做试验路段，从中选出路基施工的最佳方案，指导全线施工。 (2) 试验路段位置应选择在地质条件、断面形式均具有代表性的地段，路段长度不宜小于100m。
(3) 试验段所有的材料和机具应与将来全线施工所用的材料和机具相同。通过试验来确定不同填料采用不同机具压实的最佳含水量、适宜的松铺厚度和相应的碾压遍数、最佳的机械组合和施工组织。一般按松铺厚度300mm进行试验，以确保压实层的均匀。 (4) 试验路段施工中应加强对有关指标的检测；完成后，应及时写出试验报告。如发现 路基设计有缺陷时，应提出变更设计意见 2.2 材料要求 1. 路堤填料 (1) 湿陷性黄土，其湿陷系数δ s≥0.015 ，按湿陷性质不同分为非自重湿陷性黄土和自重湿陷性黄土。 (2) 新、老黄土均适用于路基填筑。新黄土为良好的填料，在有条件的地方，可优先选用新黄土。老黄土透水性差，干湿难以调节，大块土料不易粉碎。所有填料应进行野外取土试验，符合表1-4 的规定时，方可使用。 2. 复合土工膜：采用涤纶长丝纺粘非织型复合土工膜，为二布一膜结构，符合《公路 土工合成材料应用技术规范》(JTJ ／T019)的有关规定。 3. 土工网格：采用硬质平网，其纵、横向抗拉强度、最大延伸率应满足《公路土工合 成材料应用技术规范》(JTJ ／T019)的有关规定。 4. 土工钉：采用φ 18 钢筋，长度为1.2m，用于加固陡坎和填挖结合部。插钉A：采用普通φ 18钢筋；插钉B：采用普通φ 8钢筋。以上两种插钉均用于固定土工网格。 5. 石灰：生石灰CaO、MgO含量不小于80%，未消化残渣含量不大于15%。 6. 膨胀螺钉、高强螺栓及钢板条：用于对桥头台背土工网格进行固定，其技术指标应 满足设计要求。 2.3 机具设备 1. 机械：主要有推土机、铲运机、装载机、挖掘机、平地机、自行式羊足压路机、振 动压路机、自卸汽车、洒水车及旋耕耙、蛙式打夯机、手扶式振动夯等。 2. 工具及检测设备：小推车、铁锹；环刀、灌砂筒、弯沉仪、靠尺、钢尺等。 2.4 作业条件 1. 场地已清理、平整，临时施工便道已修筑完毕，施工用水、电满足施工要求。 2. 路基沿线黄土陷穴及需做地基处理的路段已查明。 3. 地上及地下障碍物等已处理完毕。
湿陷性黄土地基处理 (1）采取拦截、排除地表积水措施，将水引离路基。在排水不良、路基附近有可能积水的地段增设隔水墙。隔水墙用土填筑，压实度不小于9％，隔水墙宽1。2m,深2。0m，隔水墙外侧壁设两布一膜防渗复合土工膜. (2）对路堤或路堑边坡上侧50m,下侧10~20m以内的黄土陷穴采用灌砂、灌浆、开挖回填等措施进行处理.并将陷穴的位置、埋藏深度及大小、所采取的处理措施报监理工程师批准后实施. （3）路堑地段，对开挖后的路床采用冲击式压路机碾压24遍，使碾压后路面底面以下50cm内土的压实度不小于95%,80cm内土的压实度不少于85%。 （4)路基高度小于3m的路堤段，清除表土后采用冲击式压路机碾压40遍，碾压后的地面以下80cm深度内土的压实度不小于85%。 (5)对于填方高度超过8米的路段，按照设计要求对湿陷性黄土地基进行强夯处理，也可采取重锤夯实法、冲击压实法。 （6）强夯法施工 ①强夯施工采用带有自动脱钩装置的履带式起重机或其他专用设备.采用履带式起重机时，可在臂杆端部设置辅助门架或采取其他安全措施，防止落锤时机架倾覆。夯锤重不小于10t，单点夯击能大于1200KN-m，其底面采用圆形，对粘性土，锤底面积在3～6m2。夯锤中对称设置若干个上下贯通的气孔。 ②夯击点布置，按正方形或梅花形网格排列。其间距可根据击坑的形状、孔隙水
压力变化情况及构造物基础结构特点确定，一般为5~15m。按上列形式和间距布置的夯击点，依次夯击完成为第一遍.第二次选用已夯点间隙，依次补点夯击为第二遍，以下各遍均在中间补点，最后一遍锤印彼此搭接，表面平整. ③每一遍内各个夯点的夯击次数,按现场试夯得到的夯击次数与夯沉量关系曲线确定(一般为3～10次)，并同时满足：
浅析湿陷性黄土的地基处理措施 发表时间：2018-03-22T14:25:14.737Z 来源：《防护工程》2017年第32期作者：李顺民 [导读] 地基处理的目的是提高地基承载力，满足上部荷载要求，针对湿陷性黄土更应该注意在处理过程中的质量控制，最大限度地降低工程危险。 陕西长武亭南煤业有限责任公司陕西长武 713605 摘要：在工程建设的过程中经常会遇到湿陷性黄土，其是一种特殊土，对工程来说是无法回避的，因此要对其进行处理。本文简述了湿陷性黄土的概念，分析了湿陷性黄土湿陷的原理，介绍了湿陷性黄土地基的特性，总结了工程中常用的地基处理措施，有利于提高工程结构的安全性。 关键词：湿陷性黄土，地基处理，湿陷性 引言 湿陷性黄土地基的基础不好，上层建筑有倒塌的可能，虽然出现类似事故的情况不多，但还是要用不同的方法改进基础条件，建筑物的重量和负荷的基础就是地基，对于湿陷性黄土地基更应该注意地基的处理和边坡加工，完善建筑物荷载的基础必须具有足够的承载力和稳定性，我国《建筑地基基础设计规范》中明确指出：要根据不同区域的不同特点在地基的基础上进行边坡的加固，包括软湿土内陷性的改良，在膨胀土，红粘土和冻土的基础上进行地基的施工。 1湿陷性黄土的概念 湿陷性黄土是黄土的一种，凡天然黄土在一定压力作用下，受浸水后土的结构破坏而发生显著附加变形的土称为湿陷性黄土，属于区域性特殊土。因外压力不同，将湿陷性黄土分为自重湿陷性黄土和非自重湿陷性黄土。 2湿陷性黄土湿陷的原理 湿陷性黄土也是由固体颗粒和水、气组成的三相体。土在受力后是否发生强度破坏或变形破坏，主要取决与它的物质成分，相互关系及相互作用。一般与它的固体颗粒本身的强度和变形关系不大。黄土常含有大量硫酸盐，由黄灰色或棕黄色的极小的粉状颗粒所组成。土质较疏松，黄土颗粒之间结合不紧，用手搓，极易形成粉末，孔隙一般较大，为大孔结构，垂直节理较发育，没有层理。天然含水量小。在干燥且原有结构没有破坏前，土质较坚硬，可以承担一定荷载而变形不大，但极易浸水，浸水后溶盐溶解，颗粒间的粘结力随即下降，引起土结构破坏产生湿陷变形，甚至发生坍陷。 3湿陷性黄土的特征 3.1湿陷性 在自然条件下，黄土因为受到了地表水分的侵蚀，其中的易溶盐发生溶解，导致了颗粒之间的作用力受到了破坏，从而产生蜂窝状的结构。当水分对土壤大量侵蚀以后，土壤颗粒之间的空隙会逐渐联通和扩展，进一步产生了大孔隙的陷穴，当外部荷载对其产生作用以后，土壤的结构会受到破坏，从而产生剧烈变形，强度因此而降低，进而形成湿陷性。 3.2透水性较强 湿陷性黄土之所以具有透水性，这和它的结构特点是分不开的，多孔性以及垂直节理发育等。其孔越大且连同，垂直节理愈发育，黄土层的透水性愈高，特别是在垂直方向上，而在水平方向上的透水性则微弱。此外，如黄土层中有土壤层，或者有黄土结核层时，就会导致黄土层的透水性较差，甚至在土中产生不透水层。 3.3崩解性 当黄土湿陷性产生以后，再次浸入水中就会发生崩解，从而影响到地基的稳定性。相较于其他土质而言，湿陷性黄土的基础处理要更加的负责，难度大、程度复杂、进度慢，同时耗费的时间也更长，尤其是对于大面积的水利坝体处理以及土质夯填来说更加困难。 4黄土的湿陷性评价 目前针对黄土的湿陷机理，国内外存在各种不同的假说，如欠严密理论、结构学说、溶盐假说等，但关于黄土的湿陷评价指标国内外是统一的，包括湿陷系数、自重湿陷量、总湿陷量三个指标。湿陷系数指标用于判别黄土的湿陷性，自重湿陷量指标用于判别湿陷性黄土是自重作用还是非自重作用（自重湿陷性黄土和非自重湿陷性黄土），总湿陷量是划分湿陷黄土地基的湿陷等级。 5防止或减少地基被水浸湿下沉的措施 1）地基处理措施。全部或部分消除地基土的湿陷量，或者采用桩基础（灌注桩或管桩）穿透全部湿陷性土层，或者将基础布置在非湿陷性土层上。2）结构采取的措施。调整或减小建筑物的整体沉降及沉降差，使结构适应地基的变形。3）防水措施。在建筑布置时，考虑场地排水，屋面排水，散水。同时考虑防水，采取措施防止雨水、生产或生活用水的渗漏。 6湿陷性黄土的工程措施 6.1改进的切断位置 切断位置的破坏表现在建筑地基承载力不够；结构失稳或附近开挖边坡失稳造成的地基基础不牢固或基坑隆起，因此，为了避免失败，改进的切断位置是必要的，能够提高地基的抗剪强度。 6.2改善渗透性 要加强改善地基的透水性，由于基坑开挖的进行，通过的流沙比较多，需要研究和采取地基防渗措施，减少压力。 6.3垫层法 1）将基础下一定范围内的湿陷性黄土层挖除，然后分层换填强度和模量相对高的砂、碎石、灰土、素土并夯实至要求的密度，形成很好的持力层，达到地基压力扩散要求。2）施工中应注意的问题:①当垫层厚度不超过3m时，其压实系数不得小于0.98；当垫层厚度大于3m，其压实系数不宜小于0.95；②垫层在施工中，必须保证在最优含水量状态下分层回填夯实至设计标高。 6.4强夯法 该方法使用起吊设备把夯锤提高到预定高度，然后通过夯锤的自由落体运动实现对路基土层的夯实，使得夯面能够使得一定深度的土层更加的密实，消除了湿陷性，有效降低压缩比，并提升路面的整体承载力。在夯锤夯击的过程中，锤重与落距、单击能之间是成正比例的关系，加大落距以及锤重能够显著降低夯击的数量，从而显著提升经济性与加固的效果。夯锤的重量可以选用5～50t，下落的距离则可
分析湿陷性黄土地基湿陷机理、湿陷性评价及地基处理方法【摘要】湿陷性黄土易在压力环境下出现浸湿，一旦土层结构被浸湿，会迅速失去稳定结构，并且呈现明显的下沉情况。由于湿陷性黄土的特性会对建筑结构带来较大危害，所以本文对湿陷性黄土地基的湿陷机理进行评价，并且提出了有效的地基处理方法，希望为提高建筑安全性做出贡献。 湿陷性黄土是饱和后结构失衡的黄色土，在压力与水浸湿的环境下，土壤结构会遭到破坏，出现明显的下沉现象。建筑物一旦在黄土地基上施工，就会留下较大危险，随着下沉现象的加剧，就会导致建筑物发生裂缝或倾斜问题，甚至影响建筑物的使用安全性。我国西部开发规模不断增加，西北地区已经成为我国重要的建设区域，而西北地区黄土地段较多，采取适当的地基处理方法，对保证建筑安全性有着非常重要的作用。 一、黄土湿陷性机理 黄土地区常年维持半干旱或干旱状态，在降雨量较少的环境中，水分蒸发量较大，土壤中的水分不断下降，盐类物质出现胶体凝结状态，使土壤粘聚力上升。在土壤湿度较低的情况下，土层无法抗拒土壤粘聚力，就会形成一种欠压型状态，在土壤被水浸湿后，土壤粘聚力下降，就会出现湿陷问题。因此，在选择黄土地基处理方法时，必须正确了解湿陷性黄土的湿陷机理，才能找出针对性的解决方法。 二、黄土地基湿陷性评价 （一）湿陷系数 标准湿陷系数以S s进行计算，它代表了土层在单位厚度情况 下的浸水湿陷量，其定量直接表示了黄土地基的实际湿陷程度。
（二）黄土湿陷性 在黄土湿陷系数S s < 0.015 时，黄土形式属于非湿陷性黄土；在黄土湿陷性系数S s > 0.015时，则可以将黄土性质划分为湿陷性黄土。在湿陷程度维持在0.015 < S s < 0.04时，属于轻微性湿陷；在湿陷程度维持在0.04< S s < 0.08时，属于中度湿陷；在湿陷程度S s > 0.08 时，则可以划分为高度湿陷。 （三）湿陷性黄土地基类型 在湿陷量实际测量值与计算结果w 70mm时，可以将其定义为非自重湿陷黄土地基；在湿陷量实际测量值与计算结果>70mm时，可以 将其定义为自重湿陷黄土地基；在实际测量值与计算结果发生冲突时，需要根据实际测量值进行测定。 三、湿陷性黄土地基处理方法处理湿陷性黄土地基是为了优化土壤形式，降低黄土地基渗水性与压缩性，避免湿陷性问题再次发生，或者完全消除黄土地基的湿陷性。由于不同黄土地基的实际性质差别较大，尤其是黄土成因、区域、年代、厚度、等级、类别上的差异，决定了选择地基处理方法时，必须根据实际土壤情况决定解决方法。在明确地基厚度与湿陷等级后，需要采取针对性解决措施，以此满足黄土地基的使用要求，提高建筑的安全性。 虽然目前可以使用的黄土地基处理措施很多，但是所有方法都无法解决全部的问题，不同的地区地基土质存在很大差别，而不同的建筑结构，对地基造成的压力也是不同的，如果固定使用一种处理方法，根本无法解决所有的湿陷性黄土地基问题。在勘察阶段，需要及时进行现场取样，通过详细的分析后，确定黄土地基的性质、厚度，明确湿陷性黄土属于自重型或是非自重型，在详细的类比后，综合分析施工时间、施工周期、经济效益等多种因素，选择其中最为合理的处理方法，通过优化设计，使黄土地基可以满足建筑施工所需的承载力与变形要求。
湿陷性黄土路基施工 【摘要】以临午改建工程为例，对湿陷性黄土路基的施工措施工程应用进行介绍。 【关键词】湿陷性黄土；路基；处理；施工 湿陷性黄土是一种在干燥情况下，具有较高强度和较低压缩性，遇水后在一定外力作用或在自重作用下强度骤降的一种特殊岩土。它广泛分布于我国甘肃、宁夏、陕西和山西等黄土高原地区。其中以03马兰组黄土最具有代表性。湿陷性黄土对公路工程的工程危害主要表现为遇水后的不均匀沉降，引起公路路面大面积开裂、下陷，从而引起其他次生公路病害，进一步加剧黄土地基的湿陷性，引起恶性循环。所以公路工程中的湿陷性黄土路基的施工质量直接影响整个公路的施工质量以及后期运营期养护工程。 省道临午线位于山西省临汾市西北地区，公路等级为23m宽的四车道一级公路，设计行车速度为60km／h。设计荷载100kN.m。沿线经过汾河阶地、昕水河阶地和山前台地。在河流阶地以及山前台地地表覆盖有厚度达5m～9m厚湿陷性黄土，湿陷等级为Ⅱ级自重湿陷。因此，湿陷性黄土地区路基的施工措施恰当与否对整个项目的工程质量至关重要。 省道临午线K15+900～K17+100段为山前台地，地表覆盖9m厚Ⅱ级自重湿陷性黄土，地表冲沟、陷穴发育。设计中对填方路段原地面清表后采用1000 kN.m夯击能强夯处理消除湿陷性，对于挖方路段挖至距离路床后采用1000kN.m夯击能强夯处理消除湿陷性并设置30cm后灰土封层。对于高挡土墙及桥台地段则采用灰土挤密桩消除整个湿陷性土层的湿陷性。施工过程中根据规范要求、设计图纸及当地实际情况，对不同段落分别采取了措施。具体如下： 1填方路段 黄土路段施工过程中应严格做好防排水，避免施工场地排水不畅或浸水。对各个处置措施的施工工艺均应设置试验段，以确定各施工参数。 1.1填方路基基底处理 在路基填筑前，应对原地面进行处置，处置宽度应大于路基坡脚外1／2湿陷性黄土层厚，并不小于2m。 根据设计要求，路基基底采用1000kN.m强夯处理，对于重要建筑物附近，且建筑物具有一定抗震能力的，路基基底清表后采用冲击碾碾压40遍。桥台及高挡墙段落则需消除整个湿陷性土层的湿陷性。对距离抗震能力差的民房较近的段落，采用50cm的5％灰土垫层(外掺、重量比)。 选用强夯处理时，应先进行现场实验，强夯地基的黄土饱和度不应大于80％；强夯位置距离居民区不小于150m；横路基向强夯范围至征地边界；对于黄土饱和度大于80％或距离居民区小于150m的路段，按设计文件中要求考虑使用灰土桩处理或换填50cm后5％灰土处理。一般路基强夯范围为用地界，夯点间距4m，正三角形布置，间隔挑夯，单击夯能视地基湿陷性类型，湿陷等级以及湿陷性黄土厚度综合确定，单击最后两击夯沉量不大于5mm。点夯以后将地面平整，以1000 kN.m夯击能满夯，夯印彼此搭接，满夯两遍，每次满夯后都应将地面重新平整。点夯次数、沉降量由试验段施工确定。施工时满夯结束平整后，以每100m 2 不少于1点的频率检验沉降值。 当采用灰土桩时，桩径应采用40cm，三角形布置，路基基底处理桩心距为1.5m，桥台及台后灰土桩桩心距根据承载力要求采用1.0m～1.3m，桩体灰与土体积配合比2：8，压实度不小于97％，桩间土平均压实度不小于93％。桩孔深度视填土高度，地基湿陷类型、湿陷等级以及湿陷性黄土厚度综合确定，地基处理宽度为护坡道外缘。施工过程中，工艺控制、数据指标均应通过试验段施工来确定。施工结束后，由施工单位和监理进行数点不小于3％的点挖验检测。
湿陷性黄土路基处理施工方案 一、编制依据 1、依据两阶段设计图纸及施工组织设计 2、《公路路基施工技术规范》（JTG F10－2006） 3、《公路工程质量检评定标准》（JTG F80//1 －2004） 4、《湿陷性黄土路基处理- 灰土换填》变更设计图纸 二、工程概况 本合同段位于武都（两水）至罐子沟（甘川界）段两水?洛塘段，线路起讫里程桩号K48+12旷K56+603,起点位于陇南市武都区三河乡，终点位于玉皇乡境内，线路全长8.483km,除隧道1720km 处于三河乡境内，其余工程处于玉皇乡境内并沿玉皇沟分布。本合同段路基工程特点为：大部分为山岭重丘区，高路堤段落较多，路基填挖高度大，线路主要分在玉皇沟两侧山坡坡角展布；沟内为砂砾石层，两侧为残留阶地及坡积土层，局部切割岩山咀，下伏地层为片岩及灰岩。地貌属玉皇沟河谷堆积区二级阶地，地形西南高东北低，地形起伏较大，其上已被开垦为花椒地。地层主要为第四系上更新统冲积、风积 （Q3al+eo）黄土，（Q al+pl）亚粘土、卵石，下伏泥盆系片岩（D2S），自上而下分布。本标段路基土石方工程地基底大部分为黄土或松散冲洪积堆积物，主要集中在二单元路基土石方工程。 三、施工准备 （一）技术准备 1 、原材料试验。在石灰土换填施工前，应取所定料场中有代表性的土样进行以下试验：颗粒分析、液限和塑性指数、击实试验、有机质含量（必要时做）、磷酸盐含量（必要时做）。此外，还需检验石灰的有效钙和氧化镁含量。 2、按照土壤种类及石灰质量确定配合比和石灰最佳含水量、最大干容重。 3、施工前进行100m?200m 试验段施工，确定机械组合效果、压实虚铺系数和施工方法。（二）材料要求 1、土：土以塑性指数10?20的黏性土为宜；试验塑性指数偏大的黏性土时，应进行粉碎，粉碎后土块的最大尺寸不应大于15mm. 土的有机质含量不超过10%，硫酸盐含量超过0.8%时不宜用
浅谈湿陷性黄土路基设计与处理措施 发表时间：2018-06-22T15:19:37.517Z 来源：《防护工程》2018年第5期作者：韩涛 [导读] 所以在本篇文章中主要研究的是湿陷性黄土路基设计与处理措施，这样可以在很大程度上提升路基的承载力。 青海省公路科研勘测设计院青海西宁 810000 摘要：我们在遇到分布在不良地质的湿陷性黄土时，就需要对这些湿陷性黄土进行一种特殊的处理，这种湿陷性黄土在很大程度山影响着公路建设，为了解决这种问题，我们可以采用一些特殊的手段来进行处理，所以在本篇文章中主要研究的是湿陷性黄土路基设计与处理措施，这样可以在很大程度上提升路基的承载力。 关键词：湿陷性黄土路基设计处理措施 在我们国家的一些地区，如黄土高原地区，这里就存在湿陷性黄土地质，这种湿陷性黄土的地质是非常的复杂的，当遇到一定的压力，它的土体结构就会迅速瓦解而发生下沉的现象，称之为湿陷，这会给我们带来非常大的影响，所以在本篇文章中主要研究的湿陷性黄土路基设计与处理措施。 一、湿陷性路基的问题和机理 1.1在湿陷性黄土路基中出现的问题 湿陷性路基问题总体来说主要包括以下三个方面：（1）路基的承载力和稳定性问题。在路基静荷载和动力荷载作用下，当路基的承载力不能满足要求时，路基会产生局部或者整体剪切破坏，这将直接影响公路的正常使用，更为严重的会直接导致公路破坏。路基边坡的稳定性也可以归纳到这类路基问题中，（2）沉陷问题。在常年的静荷载和动荷载双重作用下，路基均会产生变形它的变形有沉陷、水平位移、不均匀沉陷超过相应的最大允许值时，这将对公路的正常使用，更严重可能引起公路破坏，当路基的压实度不够时，含水率超过规定允许最大值时，路基就会产生不均匀沉陷，这往往对公路危害较大，湿陷性黄土遇水发生剧烈的变形就可包括在这一类路基问题中(3）渗流问题。路基的渗流量或水力比降超过其允许值时，会发生较大水量损失，或因潜蚀其它原因使路基失稳而导致路面破坏造成工程事故。 1.2湿陷性黄土路基沉陷特点 路基沉陷机理，湿陷性黄土一般生成于晚更新世或全新世，即距今也就不足100万年的历史，有的甚至只有几十到几百年的历史，由于其生成年代晚，所受外力作用小，所以本身固结不太完善，未固结的湿陷性黄土由于孔隙大，结构松散，所以其本身强度不高，其本身强度靠土体颗粒间的机械咬合分子间的引力与碳酸盐结晶水形成的胶结力而存在。当外来作用力大于本身强度时，松散无力的骨架将崩溃，大孔隙将被填充，小的孔隙也会被部分细小颗粒填充，从而使土体间孔隙逐步被填充密实，土体也就逐步趋向于固结，路基因此形成沉陷。 二、湿陷性黄土路基设计与处理措施 当路基塌陷变形或压缩变形或者承载力不能满足设计要求时，采取处理措施，应根据不同的土壤条件对湿陷性黄土路基采用特殊路基的处理措施，以此提高地基稳定性和承载力。主要介绍强夯法和冲击压实的特殊处理措施。 2.1 强夯法来加强路基承载力 通过使用起重机操控大吨位的重锤从一定高度下落，对地面土壤施加一定的冲击动能而使其变的紧密，达到夯实地基，提高地基强度，降低土的压缩性，排除黄土湿陷性现象的发生，进而加固土地地基。一般情况下，夯实的重锤以及上升的高度都是有规定的，重锤重量一般为 8t-30t，最重的情况下，可为 200t，高度一般是 8-20m，最高情况下是 40m，在这种情况下重锤降落，会对土地地基产生十分大的冲击动能。湿陷性黄土地基基于密度的动态机制，在冲击动能对地面的作用下，减少土壤空隙，使得地面土壤彼此之间的排列更为紧密，更为密实，但也因此会产生一定沉降，一般坑深度大概在 0.6m-1.0m。在 160t/m 的冲击动能下，可以加固土壤地基的深达 5m。夯点布置采用排夯，夯点间距为 5m，第二次夯点位于第一夯点之间。根据基面形状确定夯击位置和夯点位置，根据平面的形状，采用方形网络。确定夯击次数、遍数、能量水平和深度对施工参数的影响。深度取样测定湿容重、干容重、孔隙比和压缩前后压实系数。对选定好的每个夯点进行夯击，统计夯击次数与遍数（一般为 5-15 次）来确定夯击次数的沉降曲线。夯击过程中，针对最后两击，一般要做到其平均沉降量不大于 50mm 的要求，另外，夯击过程中，夯坑周围避免出现隆起部分，还有多次夯击之后，夯坑深度达到一定值，但也不能影响击锤的起降。针对每次夯击的夯点以及夯击次数都需要进行严格记录，以此保证强夯的质量。 2.2对于路基要进行合理设计 湿陷性黄土路基中边坡坡面，应根据边坡具体变形的原因和类型，在设计阶段根据以往公路的建设经验，选定合理的边坡形式，恰当的边坡坡度，改善边坡设计，对于雨水冲刷作用较强，原来设计中没有设置足够拦排水设施的病害部位，要根据水流来源，水量大小，增加设计必要的拦排水设施，降低雨水对于路基的侵蚀作用，比如在边坡坡顶设计截水沟，在护坡坡顶采用封闭处理并且加设排水沟，防治雨水渗透，如果雨水对于路堤边坡坡面表面的冲击量过大，速度较快时，应该采用拦水带和急流槽结合的设计和施工方式，将水流集中到坡面并且排除到路基以外。 2.3预浸水法 预浸水法是利用黄土侵水产生湿陷的特点，在建筑物施工前预先对湿陷性黄土场地大面积浸水，使土体产生自重湿陷，达到消除深层黄土湿陷的目的。预浸水法宜用于处理湿陷性黄土层厚度大于10m，自重湿陷量的计算值不小于500mm的场地。由于浸水时场地周围地表下沉开裂，并容易造成“跑水”穿洞，影响建筑物的安全，所以空旷的新建地区较为适用。浸水前宜通过现场试坑浸水试验确定浸水时间、耗水量和湿陷量等。采用预浸水法处理地基，应符合下列规定：（1）浸水坑边缘至既有建筑物的距离不宜小于50m，并应防止由于浸水影响附近建筑物和场地边坡的稳定性；（2）浸水坑的边长不得小于湿陷性黄土层的厚度，当浸水坑的面积较大时，可分段进行浸水；（3）浸水坑内的水头高度不宜小于300mm，连续浸水时间以湿陷变形稳定为准，其稳定标准为最后5d的平均湿陷量小于1mm/d。 地基预浸水结束后，在基础施工前应进行补充勘察工作，重新评定地基土的湿陷性，并应采用垫层或其他方法处理上部湿陷性黄土层。