公路施工过程中黄土湿陷性问题探析

何　越

（甘肃省交通科学研究院有限公司，甘肃 兰州 730000）

【摘　要】公路是我国重要的交通枢纽，随着我国交通压力的不断增加，国家在公路等交通基础设施的建设方面加大力度。湿陷性黄土是一种非饱和状态的特殊土种，遇水会产生湿陷得问题，引起湿陷变形。为了保证公路施工质量，确保公路地基具有良好的稳定性，就要对黄土湿陷性问题进行有效的加固处理，降低湿陷变形的发生。对公路施工过程中黄土湿陷问题进行分析，并提出采用强夯法对湿陷性黄土地基进行加固处理，以有效的提高地基的稳定性，保证公路的施工质量。

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关键词 公路；黄土；湿陷性；强夯法

公路作为我国的重要交通枢纽对各地之间的经济、文化和物质的交流起着非常重要的作用，随着公路承载力的不断增加，对公路施工的质量也提出了更高的要求。黄土在众多土种中具有其自身的特殊性，当其遇水浸湿后，会具有湿陷性。湿陷性黄土是一种特殊的欠压密土，具有非饱和性，其中含有大量的粉图、硫酸盐和碳酸盐，天然空隙大，节理呈垂直型，有的大空隙凭肉眼就可以看出。湿陷性黄土在天然湿度条件下，具有较高的强度和较低的压缩性，但是当湿陷性黄土遇到水的浸湿作用后，其强度会明显的降低，压缩性增加，在其自重压力加上附加压力的共同作用下，很容易发生湿陷变形。在公路施工过程中，黄土湿陷变形通常是局部突然发生变形，具有不均匀的特点，往往表现为快速的下沉失稳，对公路路基具有严重的危害。

1　黄土湿陷变形的影响因素

黄土发生湿陷变形是指在压力不变的情况下，黄土受到水的浸湿作用达到饱和状态所发生的失稳变形。黄土湿陷系数即为土样在浸水作用下比原来的高度的变形量。通过对湿陷性黄土含水量、压力以及湿陷系数之间的关系的研究发现，土壤在自然湿度条件下，自身的含水量越大，在浸水后饱和度变化就越小，相应的湿陷量也就越小，相反则越大。同时经试验研究发现，黄土湿陷量的大小与饱和后所承载的压力大小有直接的关系。随着湿陷性黄土承受的压力不断增加，其湿陷系数就会出现一个峰值，而此时所受的压力即为黄土湿陷压力的峰值。

湿陷性黄土湿陷量的大小与所承载的上方压力有直接的关系，在公路施工的过程中，黄土地基多为自然环境下的黄土地基，为了保证路面的水平性，填土高度是不均匀的，如果黄土地基的载荷压力不在湿陷压力与终止压力的范围之内，则必须对黄土地基的载荷量加以充分的考虑。从理论的角度来看，黄土地基受到的载荷压力与其湿陷量之间的关系是明确的，但是从公路施工的实际情况来看，会受到多种因素的影响，有的可能当时并不能被发现，在经过多年应用之后，当有局部地基黄土与路堤之间发生脱离的情况时才发现黄土的自重湿陷所带来的影响。理论上，填土最高的部分，发生湿陷的可能性越大，而在实际的工程中发现，湿陷问题多发地方却是公路地基半填半挖的路段，这与湿陷性影响因素的理论是相悖的。因此在实际的施工时，不能完全拘泥于理论，要根据实际施工条件的需要对黄土地基的湿陷性给予全面的考虑。

2　公路黄土边坡支护与黄土浸水问题

不同的公路施工队地基的要求也不尽相同，对于公路地基自然可允许沉降的程度要求自然也是不同的。公路的用途决定了公路地基受到的压力影响主要来自于上方的垂直压力，因此公路施工考虑的重点应该放在其柔韧性方面，公路地基在柔韧性方面要求较高。

黄土在浸水的作用下，会降低自身的强度，随着浸水量的不断增加，黄土地基所具有的抗剪强度就会出现大幅度的降低。但是到目前为止，对于黄土湿陷所带来的影响和危害还没有一个系统的衡量标准。黄土在浸水后就会产生湿陷性，开始收缩，而砌石护坡对于水浸却没有任何的影响，因此就会发生地基与护坡脱离的情况。而如果在二者脱离的空隙中继续有水不断的浸入，那么即使较小的水量也会对砌石护坡造成严重的不利影响，对此中问题必须对此给予充分的重视。必要情况下可配合黄土地基采用土钉或者锚杆的方法进行护坡，以避免砌石护坡与地基脱离带来的危险。

3　强夯法在湿陷性黄土地基加固中的应用

湿陷性黄土地基具有较强的压缩性和湿陷性，当路堤的自重和外在压力的共同作用超出了其所允许的承受能力时，湿陷性黄土地基就会发生下沉变形。当这种情况发生时，一方面要采取必要的措施防止有水继续下渗，另一方面要根据公路工程的特点采用有效的措施对地基进行加固处理。强夯法又称为动力加固法，采用强夯法对湿陷性黄土地基进行加固施工，不仅操作简单而且效率高、效果好同时具有很高的经济性。地基在经过强夯施工后，稳定性、牢固性和均匀性都会得到有效的提升，能够进一步满足公路施工中对地基的基本要求。

3.1　强夯法施工工艺

采用强夯法对地基进行加固施工，是利用起重机将重锤掉到一定的高度，从高处自由落下，在此过程中会产生强大的振动力和冲击力，对地基进行强夯，是地基在压力的作用下更加牢固，增强地基的强度和稳定性。采用强夯法先要对现场进行考查和试验获取施工参数和相关的数据，在结合工程特点、水文条件、地质条件等各方面的特点和要求，设计强夯法的各项技术参数。强夯法施工工艺要求首先经过试验确定单点的最佳夯击能量，在根据工程目标值来确定夯击的次数。然后布置夯点，对各个夯点之间的距离加以确定。取得强夯效果后，采用仪器对有效加固深度、密度、地基沉降变形等进行现场的检测。

3.2　强夯法的技术关键点

根据不同的基地特点和要求，对夯机能量和次数加以确定并做好记录，可先进行试夯，然后进行检测，用以作为接下来的正式夯击进行调整的依据；场地平整度要求小于±10cm；对夯击点采用方格线的方法在线内进行布点，在用强夯机进行单点夯击。在对湿陷性黄土地基进行加固的处理中，强夯法相比于其它处理措施，加固效果更高，而且操作简单，投入成本较低，既可达到理想的加固效果，又可减少工程的造价，有效的提高湿陷性黄土地基的施工质量。、

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参考文献

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［２］王建东.重锤强夯法在湿陷性黄土路基地基处理工程中的应用[J].通标准化,2012,137(1).

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［责任编辑：邓丽丽］