湿陷性黄土地区路基施工控制要点及处理方法

浅谈湿陷性黄土地区路基施工控制要点及处理方法

摘要：本文结合霍州至永和关高速公路（西部）施工中的建设实践，阐述了湿陷性黄土地区路基处理的特点以及相应的几种处理方法，供大家参考和借鉴。

abstract： combined with the construction of huozhou-yonghe highway， the paper describes the construction control of subgrade in collapsible losess area and its treatment for reference.

关键词：湿陷性黄土；路基施工；控制要点；处理方法

key words： collapsible loess；subgrade construction；control points；treatment method

中图分类号：u213.1 文献标识码：a 文章编号：1006-4311（2013）18-0120-02

1 工程概述

霍州至永和关高速公路是山西省高速公路规划网“三纵十一横十一环”主骨架第八横的重要组成部分，是山西省省中部地区西通陕、甘、宁，东达冀、鲁、豫的重要战略通道。此项工程处于山西省黄土高原上，总体上属于黄土地貌。路线走廊带地貌可分为黄土覆盖低山丘陵区、黄土塬区和山间河谷区三个地貌单元。主要沿着山腰切过，据地表情况看主要为砂岩、泥岩以及湿陷性黄土及冲沟。因此工程中的不良现象较多，建设危险性较大，难度较高，尤其重要的就是特殊路基的处理。

五总队施工管段起讫里程为k109+200～k117+000，全长7.800km；路基长度7.9km（单幅），六总队管段起讫里程：k117+000～

k127+485.39（k118+400-k119+600段永和停车区除外），线路全长9.285公里。为了确保公路路基的稳定性，公路使用的安全性，两队采取了多种方法对路面进行了相应的处理。五总队施工过程中路基挖方163.3万m3（其中弃方85.2万）；填方（利用土方）：78.1m3；特殊路基处理：强夯16.8万m2，重锤夯实0.67万m2。六总队施工过程中路基挖方：235万m3；填筑土方：169万m3；特殊路基处理：冲击碾压11.6万m2，重锤夯实18.8万m2。这些方法的使用有效的解决了湿陷性黄土地区地基稳固性问题，对于保证公路的质量有良好的效果。下面我们就结合本次工程对湿陷性黄土地区的路基施工要求和处理方法做出简要的论述。

2 湿陷性黄土地区路基施工控制要点

湿陷性黄土地质重要是由于其中的土壤水分较大，导致公路地基在这种土质上建造较为复杂。由于其水分较多，因此其黄土的空隙较大，承受力较差，容易发生坍塌，而且渗水性较强会使黄土膨胀，影响公路的建造质量。在湿陷性黄土地区建造地基是最主要的就是采取不同的方法处理黄土中的水含量，达到国家要求的标准。可以采用一些其他的材料填充，采用路基排水，并对边坡做好处理，另外要对土质进行夯实，增加承受力。

3 湿陷性黄土地区路基施工的处理方法

3.1 垫层法垫层法是地基改造中较为简单的方法，主要是将基

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，经这种方法处理的灰土垫层的地基承载力可达到250kpa（素土垫层可达180kpa），且有良好的均匀性。

3.2 冲击碾压法冲击碾压是解决湿陷性黄土地质的另一种较好的办法，该方法经济方便，在现在的工程中有广发的应用，本工程中六总队就应用了此项技术，有效的加大了地基的承载力度。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圆形轮滚动，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，向下具有地震波的传播特性，产生的冲击碾压功能，可使地下土层的密实度增大，达到压实的目的。

冲击压路机对于土基表面进行冲击作用，冲击滚轮运转一周共有三次压实、三次冲击作用，一周内对任一点冲击次数的概率为1/6，采用冲击压路机碾压6遍为一作业循环。碾压时冲击压路机从坡脚外1m处向中心逐步推进碾压，轮迹横向重迭1/2，纵向错1/6轮周长，碾压时保证冲击压路机时速10-12km/h，以保证冲击力，保证每一点均能够被冲击到。每冲击12遍，需分层检测（20cm、50cm、

80cm、120cm）压实度、含水量、最大干密度、孔隙比、湿陷系数、自重湿陷系数等指标。冲击碾压完成后，检测总的沉降量、湿陷系数、压实度等数据，判断是否已经达到设计要求。

3.3 强夯法强夯法是工程中使用最多的方法，此方法可以加大土地的紧实度，对于加大地基的承受力度，防止灾害的发生有重要的作用。强夯法的原理较为简单易懂，就是应用了物理原理，在强夯法中将具有较大重量的重锤提升到一定的高度，然后利用重锤自由下落时的巨大能量对地面造成巨大的冲击，经过多次重锤下落夯实，达到使土质紧密的效果。对于湿陷性黄土地质利用强夯法可以有效地消除湿陷性，增强公路地基的坚固性，增加公路承载力度，减少危害的产生。根据不同的土地使用用途，重锤的重量也不相同，建筑中的重锤一般选用3到5吨即可，而公路地基中，地基的承载力度要求更高，所以选用的重锤远远超过建筑所用，目前国内夯锤重可取10～40t，落距为10～20m。

夯击时锤的重量和重锤升起的高度决定着夯击的效果，锤的重量越大离地面的距离越高则夯击的力度越大，夯击的效果越好，达到地基标准所需的夯击次数就越少，这对于工程的进度和工程的经济收入都有很大的影响。而且施工过程中应根据实际地面的情况，选用不同的锤重，夯击不同的次数，直到达到公路地基的要求。对于细粒土地层，一般分3遍进行以确保获得土层的均匀性和较高的密实度。采用强夯法处理湿陷性黄土地基，水的含量越大则需要夯击次数越多，土的含水量宜低于塑限含水量1～3%；当土的含水量处