黄土地区公路路基设计施工技术

湿陷性黄土地基处治技术研究
推荐方案： 研究表明，路基黄土的湿陷系数与压实度、干密度、空隙比及 压缩模量具有明显的规律性。当压实度大于85%后，湿陷性几 乎消失；而干密度超过1.6g/cm3以后，黄土已没有湿陷性；当 空隙比小于0.8之后，湿陷性消失；压缩模量大于12MPa时，路 基黄土的湿陷性消失。
湿陷性黄土地基处治技术研究
1 黄土高原湿陷性黄土路基工程地质分区 2 湿陷性黄土的工程地质特性 3 湿陷性黄土地基处治技术研究 4 湿陷性黄土地基处治技术推荐方案
黄土高原湿陷性黄土路基工程地质分区
按照《湿陷性黄土地区建筑规范》（GB 50025-2004）中的划分方案，将黄土高原 自东向西划分为Ⅰ区（陇西地区）、Ⅱ（陇 东－陕北－晋西地区）、Ⅲ区（关中区）、 Ⅳ区（山西－冀北地区）、Ⅴ区（河南地 区）、Ⅵ区（冀鲁地区）以及Ⅶ区（边缘地 区），分区界线见图。
湿陷性黄土的工程地质特性


（1）粒度组成：由北向南， Q3（晚更新世）新黄土的砂粒含量 逐渐减少，粉粒和粘粒含量增加。由西向东，砂粒含量减少，粉粒 和粘粒含量增加。 （2）液、塑限：由北向南， Q3 新黄土的液限和塑性指数逐渐增 加。 （3）由西向东， Q3 新黄土的天然含水量、干密度、液限和塑性 指数均有增加趋势，而孔隙率则相反。 （4）由西北向东南， Q3 新黄土的微结构由支架大孔半胶结结构 向镶嵌微孔半胶结结构或凝块胶结结构过渡。 （5）黄土的湿陷性：湿陷性是黄土在一定压力下受水浸湿，土的 结构迅速破坏，并发生显著附加下沉的性质。在黄土分布区，具有 湿陷性的黄土约占3／4 左右，主要是晚更新世的（Q3）新黄土以 及全新世（Q4）的黄土状土
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结论二：三种处理方法均可消除浅层黄土的湿 陷性。
振动碾压的影响深度最小，有效处理深度为0～.60m； 强夯处理效果明显，有效处理深度最大可达5.0m； 冲击碾压的影响深度居中，有效处理深度为0m～1.20m。

结论三：路基黄土经来自百度文库种方法处理后，其承载 力均可满足15m以下填方路堤的要求。
处理方案：振动碾压、冲击碾压和强夯

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处理方案设计:选取适宜 的区段，分别采用4遍、 8遍、12遍振动碾压； 振动碾压采用1／6轮距 错轮振动碾压；严格控 制每一次错轮轮距、压 路机行驶速度和每碾压 一遍的沉降量；
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处理方案设计:24遍、42 遍冲击碾压； 采用排压法；纵向相错1 ／6的轮周距，横向轮缘 相互重叠20～30cm；严 格控制牵引机的行驶速 度（不超过12km/h）和 每遍间歇时间。
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选择依据 根据湿陷性黄土地基处理前后主要物理力学性 质指标的变化以及黄土地区典型路段的处置经 验，选择湿陷性黄土地基处理方案的依据为： （1）地基浅层黄土湿陷性消除； （2）处理后地基承载力满足填方荷载要求； （3）地基处理后路基沉降变形在容许范围； （4）考虑路基综合排水措施。
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黄土路基处理前后的沉降变形特征
地基的沉降变形会引起公路填方路基的不均匀沉降， 造成路面断裂、塌陷等破坏现象，影响公路的正常运营。 因而在公路地基处治时，必须考虑处理前后的路基沉降变 形规律。 总结了振动碾压（4 遍、8遍和12 遍）、冲击碾压 （24 遍和42 遍）以及强夯（600kN.m、1000kN.m、 1600 kN.m 和2400kN.m）三种处理方法后路基沉降量的 主要变化特征。

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现场试验
场地地质概况场地位于阎禹高速公路K164+500（富平 段）和K14+396（韩城段）两处，根据探井资料得知， 两试验点地层大致相同，主要为第四纪晚更新统马兰 黄土（厚度10～15m）和中更新统离石黄土，孔隙发育， 结构疏松，具有高压缩性和自重湿陷性等特征。
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处理方案设计：
600kN.m、1000kN.m、 1600kN.m、2400kN.m
强夯

采用方格网状式 布点，单点夯击。
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处理效果检测
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湿陷系数的变化 路基黄土处理前后湿陷性系数的区域性变 化规律统计表

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强夯处理后各地区黄土地基变形沉降量 （cm） （γ=18-19KN/cm3）
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结论：
通过上表分析得知： 黄土地基经振动碾压8～12 遍后，高度小于3m 填方路 基的最大沉降量为4.5～6.72cm； 经过冲击碾压24遍后，3～6m 高填方路基的最大沉降 量不超过15cm； 经冲击碾压42 遍后，6～10m 高填方路基的最大沉降量 不超过30cm； 结论一：对于10m以上的高填方路基，不管采用冲击碾 压、还是用强夯，其最大沉降量均超过30cm，不能满 足规范要求，需采取换填或灰土挤密桩处置。
湿陷性黄土地基处治技术推荐方案