張學慧鄭麗徐勇劉明
鞍山公路工程****鞍山市鐵東區中華南路45號郵編：114001 **：0412-*******
［摘要］本文通過濕陷性黃土地基的溼陷性以及溼陷機理的分析，對溼陷類別和等級的判別，結合阜朝高速公路黃土路基的施工，提出對溼陷性黃土路基的處理方法及施工中應注意的問題。
關鍵詞：濕陷性黃土、溼陷機理、處理方法、強夯、灰土樁
濕陷性黃土泛指飽和的結構不穩定的黃色土，在自重壓力與附加壓力作用下，受水浸濕後，土的結構迅速破壞，發生顯著附加下沉的現象。它的這種特性，會對結構物帶來不同程度的危害，使路基及結構物大幅度沉降、折裂、傾斜，嚴重影響安全和使用。
黃土的溼陷機理：
濕陷性黃土按其溼陷機理可分為高可溶鹽的溼陷性黃土和高空隙率的溼陷性黃土，由於這兩類濕陷性黃土的溼陷機理不同，因此對於濕陷性黃土地基有可靠的鑑定和正確的認識，並採取必要的工程措施防止或消除它的溼陷性。
濕陷性黃土除具備黃土的一般特徵外，粒度成份以粉土顆粒為主，約佔50%以上，具有肉眼可見的孔隙，它呈鬆散、多孔結構狀態，孔隙比很大，天然剖面上具有垂直節理，含可溶鹽（碳酸鹽，硫酸鹽類等）較多。垂直大孔性、鬆散多孔結構和遇水即降低或消失的土顆粒間的加固凝聚力，是它發生溼陷的內部因素，而壓力及水是外部條件。關於黃土溼陷程度的判斷可以室內壓縮實驗為主，並以此提出工程上評價濕陷性的定量指標，溼陷係數δ， 它定量的表示了土樣所代表黃土層的溼陷程度，所以規範規定，在一定壓力作用下δs≥0.
015時應定為濕陷性黃土，否則應定為非溼陷性黃土。另外，黃土的溼陷性與所受的壓力大小有關，使黃土產生溼陷的臨界壓力稱為溼陷起始壓力ps，不同的黃土其ps不同。若ps小於上覆土的飽和自重時，則該土層在上覆土層自重壓力的作用下受水即刻發生溼陷，稱為自重濕陷性黃土。
如果土的ps大於上覆土的飽和自重，則土層在上覆土的自重壓力下，並不發生溼陷，稱為非自重濕陷性黃土。為正確反映濕陷性黃土地層的溼陷程度，並聯絡結構物和地基實際，合理的採用有效的處理措施，可用地基內各土層的溼陷係數，求得地基的計算溼陷量δs。
△s=∑δsi·hi
式中：δsi：地基內第i層溼陷性黃土的溼陷係數。
hi：第i層溼陷性黃土的厚度（m）。
根據地基的計算溼陷量△s的大小判斷地基的溼陷等級，當0.05<△s≤0.15時為i級；當0.
15<△s≤0.35時為ⅱ級，當△s>0.35時為ⅲ級。
△s只是濕陷性黃土地基的定性指標，它並不代表地基的真實溼陷量。
由於我國黃土上部土層的溼陷性比下部土層大，而地基上部受水濕陷的可能性又較大，因此在上式中地基的計算溼陷土層厚度一般定為基底算起至其下5m為止。由於被地下水浸泡的那部分黃土一般不具有濕陷性當5m內已見地下水，則算至年平均地下水位為止。在5m深度內如有非溼陷性黃土層，則不將此土層的溼陷量累計在內。
濕陷性黃土地基的溼陷等級越高浸水後可能產生的溼陷量越大，對結構物的危害也越大。
下面結合阜朝高速公路的施工談一談濕陷性黃土地基的幾種常用處理方法。
我們單位施工的阜朝高速公路路基第三十合同段，里程樁號為k517+500-k525+081全長7.581公里，本合同段黃土路基起始里程樁號為k517+500-k518+500，根據位址勘察與取樣實驗，本標段黃土溼陷等級為ⅱ級，對於濕陷性黃土路段路基基底的處理採取了三種辦法，即灰土換填，強夯，灰土樁，下面分別給予以介紹。
一灰土換填
將基底以下的溼陷性黃土全部挖除或挖至預計的深度，然後以灰土分層回填壓實。換填深度一般為1.0～3.
0m,它消除了換填深度範圍內地基的溼陷性，減輕或避免了地基因附加壓力產生的溼陷，可以使地基的自重溼餡表現不出來。這種方法施工簡易，效果顯著，是一種常用的地基淺層處理或部分濕陷性處理方法。本合同段在路基填土高度小於1.
5公尺及土質挖方路段使用這種處理方法。先將地面以下80cm範圍內的黃土清除，清除寬度為兩側邊溝以下滲溝間的寬度，清除後的基底進行處理，符合要求後進行灰土回填。回填時底部採用3%（重量比）灰土隔水層50cm，頂部採用5%（重量比）灰土隔水層30cm。
灰土隔水層採用分層路拌法施工，外摻石灰，石灰採用鈣、鎂質ⅲ級生石灰。在施工中，我們用分層路拌法施工。先做試驗段，將地面以下80cm範圍內的黃土清除，基底處理符合要求後，選取200公尺長施工路段，根據換填寬度，分層填築厚度，備足土方，將土方攤開，並把土塊粉碎到規定的範圍內(小於15mm)，按設計石灰劑量均布磨細的ⅲ級以上的生石灰粉，用路拌機均勻拌和後，悶料3-4小時，等生石灰消解時產生的水化熱得到釋放後，檢查含水量，把含水量控制在最佳含水量或略小於最佳含水量（1%～2%）時才進行成型碾壓。
通過試驗段確定適宜的灰土的松鋪厚度和相應的碾壓遍數、最佳的機械組合和施工組織。在此指導下進行灰土換填的施工。
在施工中應注意以下問題：
1．選擇合格的，盡可能好的土，塑性指數在12-18之間較為理想，如果塑性指數較低或較高時，施工都較困難，在施工中要做一些特殊處理。
2．選擇符合質量要求的石灰，並充分消解 、過篩，其鈣、鎂質含量應達到ⅲ級以上。
3．由於石灰土的拌和不一定非常均勻，個別地方石灰劑量可能偏大或偏小，給壓實帶來一定的困難，所以石灰土的拌和必須均勻，控制好碾壓含水量，保證壓實度達到要求。
4. 必須控制好底層標高，以保證壓實厚度，每層的最小壓實厚度不應小於10㎝，否則難以壓實，還會碾起擁包。
二強夯法
也稱動力固結法，通過重錘的自由落下，對土體進行強力夯實，以提高其強度，降低其壓縮性，該法裝置簡單，原理直觀，適用廣泛，特別是對非飽和土加固效果顯著，這種方法加固地基速度快，效果好，投資省，是當前最經濟簡單的地基加固方法之一。這種方法適用於地基黃土層厚度較大，路基填土高度較高的路段。本標段溼餡性黃土為ⅱ級非自重溼餡性黃土，根據基底黃土層厚度，採取相應的處理方式如下表：
在施工中，我們首先用推土機把強夯場地清表整平，並進行夯前地面高程測量並記錄原始資料，待場地整平測量完畢後進行強夯點布置，按設計要求強夯點正方形布置，間距4m並用白灰點做標記。一切布置就緒後選定夯錘質量、底面直徑和落距進行試夯，經過試夯，根據設計要求單點最後2擊夯沉量不大於50mm，確定單點最少夯擊次數為8次每點。然後按此點的夯擊次數進行間隔跳夯，點夯完畢後，用推土機和平地機重新整平場地，以1000knm夯擊能滿夯，夯印彼此重疊搭接，滿夯兩遍。
每次滿夯後都將地表重新整平，滿夯完畢後重整場地後，再次進行測量，以檢驗強夯完畢後的沉降值，經檢驗夯擊能1000knm的強夯處理後的地基總沉降量平均為0.54m， 1600knm的強夯處理後的地基總沉降量平均為0.72m。
然後根據試夯確定的最後下沉量、相應的最少夯擊遍數和總下沉量對強夯段落進行強夯處理均與試夯處理完成後地基沉降量相符。處理後沉降量平均分別為0.55m（1000knm強夯）和0.
75m（1600knm強夯）。所以強夯處理達到預期效果。強夯處理後路堤基底範圍內鋪30cm厚度5%灰土隔水層，用以防止地面水滲入地基使地基產生溼陷。
強夯在施工中應注意以下幾個問題：
1．.強夯處理時，應先進行現場試驗，強夯地基的黃土飽和度不大於80%。
2．強夯位置距離居民區或原有構造物不能太近，以不小於150m 為宜，以免強夯時對附近構造物造成損害，造成不必要的損失。
3．強夯前必須進行試夯，以確定最後下沉量、相應的最少夯擊遍數和總下沉量，並以達到最後下沉量時的最少夯擊遍數作為質量控制的關鍵工序管理點。
4．由於強夯影響深度內土的含水量差異，會導致區域性處理效果不佳，對於此種情況。必須進行土的增濕或減溼措施，以免出現橡皮土的情況，如有此種情況，應立即停止強夯，當晾曬一定時間後，在夯擊坑內加入碎石類的骨料繼續夯擊。
三灰土樁擠密法
此方法是利用大型成孔裝置在地基中，強制壓擠成孔，再利用拌和好的灰土，分層填入孔內，分層壓實。在成孔過程中，通過成孔裝置的壓擠，使孔周圍的溼陷性黃土被強制擠密，以消除其濕陷性，提高地基的承載力，同時分層填築分層壓實的灰土能夠吸收粘土中的水分，發生水解水化反應，使灰土具有一定的強度，就象一根根樁基，形成混合地基，從而使地基土達到承載的要求，此種方法適用於厚度較大含水量較高的溼陷性黃土及距居民區或其它原有地上構造物較近的路段。
在施工中，我們首先把設計成的灰土樁路段整平，由於大型成孔裝置高度較大，易於傾覆，所以對地基的整平要求較高，地面坡度不能太大，地基平整後，安裝成孔裝置，同時進行測量放樣，按設計要求，布置樁位，設計灰土樁樁徑40厘公尺，三角形布置，路基基底樁心距1.5m，橋台及台後灰土樁樁心距根據承載力要求採用1.0～1.
3m，灰土樁樁體灰與土體積配合比為2：8，壓實度不小於0.97，樁間平均壓實度不小於0.
93。地基處理寬度為坡腳外2.0m，灰土樁樁體施工完成後，對樁頂鬆土碾壓密實後鋪30cm厚5%的灰土隔水層。
用以防止地面水滲入地基使地基產生溼餡。
灰土樁施工中應注意的幾個問題：
1．施工過程中，工藝控制，資料指標，均應通過試驗段施工來確定，如樁體灰壓實次數必須通過試驗確定。
2．孔深即樁長必須達到設計要求，否則難以保證處理後的地基承載力達到要求。
3．樁體用的石灰質量必須符合要求，達到ⅲ級以上，石灰劑量足，拌和均勻。
4．路基處理寬度必須保證，樁距必須按設計要求控制，嚴禁製作假樁。
濕陷性黃土地基的處理方法，除以上本工程在施工中採用的方法以外，還有深層攪拌樁法，振衝碎石樁法，孔內深層強夯法，夯坑置換法，壓力灌漿法等都不失為好方法。但無論採用何種方法，只要有嚴格的質量控制手段，都可能經濟有效的獲得預期的效果。
濕陷性黃土地基處理方法
定義 黃土受水浸濕後，在上覆土層自重應力作用下發生溼陷的稱自重濕陷性黃土 若在自重應力作用下不發生溼陷，而需在自重和外荷共同作用下才發生溼陷的稱為非自重濕陷性黃土。濕陷性黃土是一種十分特殊的土質，俗稱大孔土，主要分布於我國陝甘寧等缺水少雨的乾旱地區。屬砂壤土的範疇，砂壤土的粘土含量為12.50 25...
濕陷性黃土地基處理方法
摘要 濕陷性黃土是一種在乾燥情況下，具有較高強度和較低壓縮性，遇水後在一定外力作用或在自重作用下強度驟降的一種特殊岩土。濕陷性黃土對公路工程的工程危害主要表現為遇水後的不均勻沉降，引起公路路面大面積開裂 下陷，從而引起其他次生公路病害，進一步加劇黃土地基的溼陷性，引起惡性迴圈。所以公路工程中的溼陷性...
濕陷性黃土地基的處理措施
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