濕陷性黃土路基處理

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淺談濕陷性黃土地區(qū)馬路路基處理

淺談濕陷性黃土地區(qū)馬路路基處理本文介紹了濕陷性黃土的工程性質(zhì)，并細(xì)致議論了墊層法、沖擊碾壓法、強(qiáng)夯法以及擠密法等地基處理方法在濕陷性黃土地區(qū)馬路創(chuàng)辦中的概括運(yùn)用。

摘要：

黃土;濕陷性黃土;地基處理;墊層法;沖積碾壓法;強(qiáng)夯法;擠密法黃土在我國分布極廣，面積達(dá)440680平方公里，具有濕陷性的約占總數(shù)的四分之三。在濕陷性黃土地區(qū)舉行馬路建設(shè)，應(yīng)根據(jù)濕陷性黃土的特點(diǎn)和工程要求，因地制宜，采取以地基處理為主的綜合措施，防止路基濕陷，保證馬路的安全與正常使用，做到技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理。

1.濕陷性黃土的性質(zhì)濕陷性黃土，是指在確定壓力下受水浸濕，土布局迅速破壞，并發(fā)生顯著附加下沉的黃土，主要為晚更新世馬蘭黃土（Q3）、全新世黃土狀土（Q4）。它除了具備黃土的一般特征外，還有其它特點(diǎn)：含有大量的粉土顆粒、一般占50％以上；

具有肉眼可見的孔隙，孔隙比≥1.0，呈松散多孔的布局狀態(tài)；

自然剖面具有垂直節(jié)理；

富含碳酸鹽、硫酸鹽等水溶鹽。壓力和水是黃土產(chǎn)生濕陷的外部條件。

根據(jù)試驗(yàn)，當(dāng)濕陷系數(shù)δs≥0.015時(shí)，定為濕陷性黃土；

當(dāng)累計(jì)自重濕陷量Δzs≥7cm時(shí)，定為自重濕陷性黃土場(chǎng)地。2.濕陷性黃土路基的處理2.1墊層法。將基底以下濕陷性土層全部挖除或挖至預(yù)計(jì)的深度，然后以灰土或素土分層回填夯實(shí)。墊層厚度一般為1.0～3.0m。它消釋了墊層范圍內(nèi)的濕陷性，減輕或制止了地基因附加壓力產(chǎn)生的濕陷，可以使地基的自重濕陷表現(xiàn)不出來。這種方法施工簡(jiǎn)易，效果顯著，是一種常用的地基淺層處理或片面濕陷性處理方法，經(jīng)這種方法處理的灰土墊層的地基承載力可達(dá)成250KPa(素土墊層可達(dá)180KPa)，且有良好的平勻性。

2.2沖擊碾壓法。沖擊碾壓是壓實(shí)技術(shù)的新進(jìn)展，沖擊壓路機(jī)由牽引車帶動(dòng)非園形輪滾動(dòng)，多邊形滾輪產(chǎn)生的勢(shì)能與行駛的動(dòng)能相結(jié)合，沿地面舉行靜壓、搓揉、沖擊的連續(xù)沖擊碾壓作業(yè)，形成高振幅、低頻率的沖擊壓實(shí)作用。高能量沖擊力周期性連續(xù)沖擊地面，產(chǎn)生猛烈的沖擊波，向下具有地震波的傳播特性，產(chǎn)生的沖擊碾壓功能，可使地下土層的密實(shí)度增大，達(dá)成壓實(shí)的目的。

沖擊壓路機(jī)對(duì)于土基外觀舉行沖擊作用，沖擊滾輪運(yùn)轉(zhuǎn)一周共有三次壓實(shí)、三次沖擊作用，一周內(nèi)對(duì)任一點(diǎn)沖擊次數(shù)的概率為1/6，采用沖擊壓路機(jī)碾壓6遍為一作業(yè)循環(huán)。碾壓時(shí)沖擊壓路機(jī)從坡腳外1m處向中心逐步推進(jìn)碾壓，輪跡橫向重迭1/2，縱向錯(cuò)1/6輪周長，碾壓時(shí)保證沖擊壓路機(jī)時(shí)速10-12km/h，以保證沖擊力，保證每一點(diǎn)均能夠被沖擊到。

每沖擊12遍，需分層檢測(cè)（20cm、50cm、80cm、120cm）壓實(shí)度、含水量、最大干密度、孔隙比、濕陷系數(shù)、自重濕陷系數(shù)等指標(biāo)。沖擊碾壓完成后，檢測(cè)總的沉降量、濕陷系數(shù)、壓實(shí)度等數(shù)據(jù)，判斷是否已經(jīng)達(dá)成設(shè)計(jì)要求。

該方法施工便當(dāng)，造價(jià)低，已在馬路工程創(chuàng)辦中得到了廣泛應(yīng)用，并取得良好的效果。

2.3強(qiáng)夯法。強(qiáng)夯法的原理，是利用起吊設(shè)備將確定質(zhì)量的夯錘提升到額定高度，夯錘自由落下對(duì)地基土產(chǎn)生夯擊作用，使起夯面下確定深度內(nèi)的土層達(dá)成密實(shí)狀態(tài)，以消釋濕陷性、降低壓縮性、提高地基承載力。

夯擊時(shí)最好錘重和落距大，那么單擊能量大，夯擊擊數(shù)少，夯擊遍數(shù)也相應(yīng)裁減，加固效果和技術(shù)經(jīng)濟(jì)好。目前國內(nèi)夯錘重可取10～40t，落距為10～20m。對(duì)一致的夯擊能量，增大落距可獲得較大的接地速度，得到更好的加固效果，但是落距加大，吊機(jī)的穩(wěn)定性就差，加大錘重比加大落距輕易解決。

夯擊遍數(shù)根據(jù)地基土的性質(zhì)確定，土體壓縮層越厚，土質(zhì)顆粒越細(xì)，同時(shí)含水量較高，需要的夯擊遍數(shù)越多。對(duì)于細(xì)粒土地層，一般分3遍舉行。第1、2遍為點(diǎn)夯，夯點(diǎn)布置成正方形。夯點(diǎn)間距一般根據(jù)壓縮層厚度和土質(zhì)條件確定，夯點(diǎn)間距為6m，為了使深層土得以加固，第一遍夯擊點(diǎn)的間距要大，這樣才能使夯擊能量傳遞到深處。其次遍夯點(diǎn)往往布置在上一遍夯點(diǎn)的中間。第三遍為滿夯，是以較低的夯擊能舉行夯擊，彼此重疊搭接，以確保獲得土層的平勻性和較高的密實(shí)度。

兩遍夯擊之間，應(yīng)有確定的時(shí)間間隔，以利于土中超靜水壓力的消散，一般間歇時(shí)間為1～3周，在大面積強(qiáng)夯施工前，應(yīng)先選擇代表性路段（夯區(qū)）舉行試夯，以確定合理的強(qiáng)夯參數(shù)和施工工藝。試夯區(qū)的夯點(diǎn)布置不宜小于5×5個(gè)夯點(diǎn)，試夯區(qū)寬度不小于2倍的預(yù)期加固深度，且長度不小于60m，寬度以路基基底處理寬度為宜。

采用強(qiáng)夯法處理濕陷性黃土地基，土的含水量宜低于塑限含水量1～3％；

當(dāng)土的含水量處在最正確含水量鄰近，強(qiáng)夯加密效果最顯著。

強(qiáng)夯后應(yīng)達(dá)成的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為：從強(qiáng)夯后的地面算起，深度0～500cm內(nèi)黃土濕陷系數(shù)δs<0.015，深度0～100cm內(nèi)壓實(shí)度應(yīng)達(dá)93%以上，深度100～300cm壓實(shí)度應(yīng)達(dá)90%以上。強(qiáng)夯法加固地基速度快，效果好，投資省，是當(dāng)前最經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)便的地基加固方法之一。

2.4擠密法在處理濕陷性黃土路基時(shí)，通常采用灰土樁擠密法。

灰土樁是用石灰和土根據(jù)工程需要按（3：7體積比）比例拌和，并在樁孔內(nèi)夯實(shí)加密后形成的樁?；彝翗队幸韵绿攸c(diǎn)：灰土樁成樁時(shí)為橫向擠密，能達(dá)成所要求加固處理后的最大干密度要求，可消釋地基的濕陷性，提高承載力，降低壓縮性；

處理深度一般為5～10米，最大處理深度可達(dá)15米以上；

可就地取材、降低工程造價(jià)，機(jī)具簡(jiǎn)樸、施工便當(dāng)、成果高。

目前成孔方法通常有沉管成孔和沖擊成孔。沉管成孔是采用打樁機(jī)，將帶有樁尖的樁管打入土層至設(shè)計(jì)標(biāo)高，然后拔出樁管即成孔，沉管法所成樁孔較規(guī)矩，對(duì)土質(zhì)的適應(yīng)性較強(qiáng)，擠密效果好，施工工藝較輕易掌管，施工質(zhì)量輕易保證。沖擊成孔是采用沖擊機(jī)反復(fù)沖擊土層使土層成孔，成孔深度可達(dá)15m以上，孔徑為50～60cm，適用于濕陷性黃土厚度較大的處境。

成孔擠密應(yīng)由外向里、間隔分批舉行，這樣可以在一致的處境下，形成對(duì)比接近的側(cè)限條件，使擠密作用力充分有效平勻地利用到地基土的擠密中。

樁位采用正三角形布置，樁的直徑根據(jù)地基土質(zhì)處境、成孔方法及成孔設(shè)備等因素確定，一般在30～60cm；

樁長主要取決于需要處理土層的厚度，樁長一般應(yīng)穿透濕陷性土層。

樁間距可按下式計(jì)算：s＝0.95×d×0.5式中s為樁間距；

d為樁孔直徑；

λc為地基擠密后平均壓實(shí)系數(shù)，一般取0.93；

ρdmx樁間土的最大密度；

ρd地基擠密前土的平均密度。擠密樁施工前，應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)舉行成孔、夯填工藝和擠密效果試驗(yàn)，如達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，應(yīng)對(duì)樁距、分層填料厚度、夯擊次數(shù)等施工參數(shù)舉行調(diào)整。地基處理后應(yīng)舉行檢測(cè)，檢測(cè)的主要內(nèi)容包括：灰土擠密樁的夯填平勻性檢測(cè)、灰土擠密樁樁體干密度及壓實(shí)系數(shù)檢測(cè)、樁間土擠密系數(shù)檢測(cè)、樁間土濕陷性檢測(cè)及單樁