浅谈湿陷性黄土路基设计与处理措施

李方根

摘要：本文对湿陷性黄土路基设计与处理措施进行了全方位的分析，首先简要概述了黄土工程的特性，其次详细深入剖析了当前我国湿陷性黄土路基中存在的问题，接着笔者在进行了客观全面反思总结的基础上提出了几点行之有效的解决对策，旨在从整体上提升湿陷性黄土路基的稳定性与坚固性。

关键词：湿陷性黄土;路基设计;处理措施;探究分析

1 黄土工程的特性

渗水性，黄土具有空隙垂直、膨胀和收缩性，如果降水会下渗到裂缝中而增长渗透深度，其粘粒含量也较多，会出现不透水的不良状况;二是湿陷性，由于黄土往往受到外部施加的荷载而具有自身的重量，当被水湿润后会导致土壤结构破坏而发生下沉;三是缩胀性，该特性若多次循环往复会缩减公路的年限和使用寿命，黄土先遇水体积胀大而导致路基隆起，干燥后会体积收缩而出现所谓的路基下沉;四是多孔裂隙性，黄土是一种很特殊的黏土，它的含沙量高达50%左右，同时它的空隙度也较高，其中的空隙往往以倾斜或垂直的状态呈现，且大多以上下贯通为主。

2 湿陷性黄土路基中存在的问题

渗流问题，往往湿陷性黄土路基的渗流量或水力比降超过固定值时会引发较为严重的水量灾害，直接造成路基失稳与路面破坏，还会引发工程安全事故;二是沉陷问题，路基在多年的静荷载和动荷载作用下会产生变形，最典型的是水平位移，同时当路基的压实度不够时，含水率会超过规定允许最大值而出现不均匀沉陷;三是路基的承载力和稳定性问题，如果承载力不达标，路基会有不同程度的剪切破坏，此外水和压力的作用是产生湿陷的外部条件，而黄土的结构特征及物质组成是内在因素，它受到环境的影响较大。

3 促进湿陷性黄土路基设计与处理的有效措施

3.1 加强挖方和填方路段的控制

在中湿路段中，湿陷性黄土地基强夯处理要求路基顶面以下30厘米土基采用8%的灰土改良处理，路基顶面自上而下分别采用满足设计要求的土或改良土回填，还应根据边坡具体变形的原因和类型，在设计阶段要根据以往公路的建设经验选定合理的边坡形式，同时根据水流来源、水量大小来增加设计必要的拦排水设施。如果雨水对路堤边坡坡面表面的冲击量过大，速度较快时，应采用拦水带和急流槽结合的设计和施工方式，将水流集中到坡面并排除到路基以外，逐步降低雨水对于路基的侵蚀作用，例如在边坡坡顶设计截水沟、采用封闭处理等措施。

3.2 做好地基处理

3.2.1 强夯法与重锤表层夯实法

强夯法是借助重锤给予地基冲击和振动，致力于改善土的振动液化条件来增大压实度，并逐步消除湿陷性黄土的不良特性，该过程使土体发生一系列的物理变化，强调让一定范围内的地基强度提高、孔隙挤密，从而排水固结、压密及触变恢复的过程。此外，重锤表层夯实适用于处理饱和度低于50%的湿陷性黄土地基，它在夯实层的范围内，土的力学、物理性质都能获得显著改善，还应辅助以化学加固法，它主要采用注入水玻璃的办法，而混合搅拌法使在路基深部将立黏土和水泥强制搅拌，使其硬结成具有水稳定性、整体性和一定强度的路基土，还可以采取超压固结法，应在路基上堆载超过路基计算压力值一定量的荷载，还要确保有充足的时间。

3.2.2 浅层换填法

该方法是先将基础下的湿陷性黄土一部分或全部挖除，后用素土或灰土分层夯实做成垫层，以此消除地基的湿陷量，并减小地基的压缩变形且提高承载力，同时要求增强水稳定性时应采用局部或整片灰土垫层予以处理，垫层设计的原则要考虑整片垫层的平面处理范围，每边超出建筑物外墙基础外缘的宽度应大于2厘米，还要设置局部垫层不考虑防水、隔水作用。

3.2.3 桩基法与挤密法

桩基法是将上部荷载传递给桩侧和桩底端以下的土层，并在成孔过程中将土排出孔外，通常当桩周土受水浸湿后，桩侧阻力会减小，产生自重湿陷时，桩侧的正摩擦力会迅速转化为负摩擦力，同时桩底端以下的受力层应为压缩性较低的非湿陷性土层，不仅能满足设计要求，还能保证建筑物的安全。所谓的挤密法是在基础平面位置布置桩孔并成孔，将备好的素土在最优含水量下分层填入桩孔内，并分层夯实至设计标高，该方法大多适用于地下水位以上含水量20%的湿陷性黄土，要求原来处于桩孔部位的土全部被挤入周围土体，从而彻底改变土层的湿陷性质并提高其承载力。

3.3 预浸水法

该方法是充分利用黄土浸水产生湿陷的特点，要求在建筑施工前预先对湿陷性黄土场地大面积浸水，使土体产生自重湿陷，从而起到消除深层黄土湿陷的目的，该方法需要满足以下规定：一是浸水坑内的水头高度不应该小于3分米，连续浸水时间应以湿陷变形稳定为准;二是浸水坑的边长应大于湿陷性黄土层的厚度，同时要分段进行浸水;三是浸水坑边缘至既有建筑的距离应大于500分米，全面保障好场地边坡的稳定安全性，并且浸水前应通过现场试坑浸水试验确定浸水时间、耗水量和湿陷量等。

4 结语

湿陷性黄土的地质当遇到一定的压力，內部的土体结构会迅速瓦解而发生下沉或产生变形、开裂与凹陷，严重的还会导致道路边坡发生剥落、坍塌等，通常在一分钟内湿陷量可以达到60%，从而威胁到公路建设，这就必须要求不断优化升级湿陷性黄土路基的设计与处理模式，在提升工程质量与进度的同时减少资金成本的损耗，进而提高路基的耐久性。

参考文献：

[1]许孟博，张世强.关于湿陷性黄土路基设计与处理措施的相关探究[J].科技创新与应用，2017，（18）：107-109.

[2]宋崇伟，穆维.试论湿陷性黄土路基设计与处理措施[J].城市建设理论研究（电子版），2017，（20）：231-235.