市政道路湿陷性黄土地基处理技术应用

师海斌

（长治市市政管理中心，山西 长治046000）

1 工程案例

（1）长治市太行南道路建设工程位于本市西南部，道路等级为城市次干路，规划红线为30m。全线采用沥青混凝土路面。有针对性的结合钻探、原位测试及室内土工检测和实验的相关结果能够明显看出，本场地①～③层土有显著的湿陷的情况，这种情况的土层深度大约为1.1～6.3m，湿陷的相关系数范围在0.021～0.088，湿陷的具体情况伴随着深度的进一步加深，其系数和湿陷起始压力变化情况并没有显著的规律性。根据上述因素综合确定，拟建的场地湿陷类型明确为非自重，对其湿陷等级进行判断，可以确认其是中等。

（2）长治市职教园区花园街道路建设工程，798.056m是总长度，从道路等级情况看，它属于城市的次干路，24m是具体的规划红线。设计速度30km/h，全线采用沥青混凝土路面。有针对性地结合具体的勘探和测试结果，能够充分看出，本场地①～④层土有湿陷的基本情况，具体的深度维持在5～16.10m，湿陷系数的具体范围在0.022～0.121，湿陷程度伴随着深度的进一步加深所呈现出的系数和具体的起始压力变化情况，并没有相对应的规律性。经过相对应的评估和判断，可以确认这块场地所呈现出的湿陷类型是非自重，地基湿陷等级为中等。

（3）长治市职教园区政通街道路建设工程，746.712m是总长度，对其等级进行划分，确认为城市的次干道，30m是规划红线的距离。设计速度30km/h，全线采用沥青混凝土路面。结合实际的勘察和实验数据能够看出，本场地①～④层土有湿陷，湿陷土层深度在0.4～6.2m，结合相对应的规范和要求可以看出，其湿陷的具体类型是非自重，其等级是中等，同时它伴随着深度的增加，在系数和起始压力变化方面，也没有相对应的规律性。

2 湿陷性黄土地基常用处理方法

（1）夯实法：这种方法在针对饱和性不是特别强烈的黄土地基中可以得到更有效的应用，呈现相对应的应用优势，通常情况下在应用的过程中主要是用重锤，保证落距保持在设计的范围之内，这样能够把基底下1.2～1.8m黄土层的湿陷性进行有效的消除。在夯实层内部，可以更有效地改善土层的具体物理力学性质等等，与此同时，也可以在更大程度上有效降低其压缩性，提高其平均干密度以及承载力。非自重湿陷性黄土地基有着相对来说比较大的湿陷起始压力，如果在具体的操作过程中选用重锤对于湿陷性黄土层进行相对应的处理，这样可以使其变形情况得到有效的避免，或者在很大程度上降低，进而充分体现重锤夯实的相关优势。强夯法在具体操作环节要确保相应的重锤通过既定落距冲击地基，这样可以进一步提高压实程度，同时对于土层的液化条件起到切实的改善作用，通过这种方法进一步有效降低或者消除湿陷性黄土湿陷性。在强夯加固的具体操作环节，在很短的时间内特别强烈的冲击地基的土体，使其出现巨大变化，例如，出现土体结构破坏等相关过程，其根本宗旨就是最大限程度有效提高地基的强度和紧密度，使其整体的承载力都可以得到进一步的加强。强夯施工处理湿陷性地基在公路工程、工业工程、矿业工程中已经得到普遍的应用，该方法具有简便、经济以及快捷的特点，处理湿陷性黄土施工质量容易控制，能够提高地基承载力、加固地基。根据实际案例，强夯地基处理湿陷性黄土可达到5～10m，可以满足大部分建筑物对地基的要求。

（2）垫层法：这种方法主要是首先确保地基下面的某些湿陷性黄土得到切实的清除或者挖除全部的土层，然后，选用灰土分层对其进行有效夯实，把它改造成为垫层，通过这种方法把地基的某一个局部或者全部湿陷量进行清除，同时对于地基的压缩变形情况也要进行有效减少，使其承载力有效提高，然后再对整体情况进行划分，形成两部分，分别是局部垫层和整片垫层。如果在具体的操作过程中只是把基底下1～3m湿陷性黄土湿陷量进行清楚的时候，在这样的情况下要采取局部处理方法。如果要求比较高，需要使水的稳定性和垫层土的承载力得到进一步的增强，在这样的情况下，要尽可能选用整片灰土垫层处理方法，这样才能呈现出良好的效果。这种方法在地下水位以上的局部处理过程中可有效应用，在垫层方面可以有效选用灰土垫层或者沙石垫层。灰土垫层中石灰和素土的配比为3:7，用挖掘机整体拌合，拌合完后均匀填筑在所换填地表，采用逐层碾压的方式进行加固，换填法对湿陷性黄土有着较好的施工效果，但缺点是造价过高，施工工期较慢。

（3）挤密桩法：这种方法在针对地下水位以上的湿陷性黄土地基的处理过程中可以有针对性的应用，其处理深度方面可以达到10m左右。在施工的过程中，要有效结合相对应的设计方案在平面的基础位置来针对桩孔进行设计和布置，同时采取锤击打入法钻入土层之中，然后打造出桩孔，同时准备好相应的灰土或者素土，然后按照最理想的比例和含水量把它分批次填充到桩孔内部，然后再进一步分批次地夯实，一直到满足相对应的设计要求，成孔或桩体夯实的具体操作过程中，会产生比较显著的横向挤压力，在这样的情况下会进一步加密桩间土，对土层的湿陷性质进行切实有效的改善，与此同时使土层的承载力亦能得到切实增强。在这个过程中要避免应用粗砂、石等在桩孔内部填充。

（4）桩基础：通常情况下，我们所说的桩基础主要是指结合应用需求，把上边的荷载向桩侧和桩底端下土层进行传递，在具体的操作中可以有效采取挖、钻孔法，由此打造成桩。在具体的成孔环节要有针对性的排出土层，同时也不能改变桩孔四周土地的性质。需要注意的是，在湿陷性黄土场地上面进行有效设置的桩基础，桩周土被水浸湿之后，会在很大程度上消除，或者降低桩侧阻力。如果桩周土有自重湿陷，桩侧正摩阻力也会得到相对应的转变，使其成为负摩阻力。湿陷性黄土场地的操作过程中不能应用摩擦型桩，对于桩基础除桩身强度进行相关设计的过程中要使其满足具体的要求，同时要有针对性地结合场地的具体条件，特别是水文、地质情况等等，有效采取端承型桩，使其充分满足相对应的质量标准和设计要求，以此确保整体建筑物能够持续地运行，在安全性和稳定性方面有显著增强。

（5）化学加固法：这种方法主要包括两种类别，分别是硅化加固法和碱液加固法。在具体的操作过程中，要结合实际情况，有针对性地选择，使相关方法的优势和价值得到充分体现。

3 本项目湿陷性黄土地基处理措施以及相关方法

（1）长治市太行南道路沿线为老旧厂区改造，周边遍布商业及住宅，强夯法对周边建筑影响较大，故本项目不考虑采用强夯法。结合以往路基湿陷性处理经验，本次施工采用换填法处理路基湿陷性。K0+015.166～K0+460段为非自重Ⅲ级（严重）湿陷性，自路床顶面向下换填厚度共计130cm，下层为50cm石渣，上层为80cm8%灰土；K0+460～K0+650段为非自重Ⅱ级（中等）湿陷性，自路床顶面向下换填厚度为80cm，用8%灰土换填处理；K0+650～K0+987.20段为非自重Ⅰ级（轻微）湿陷性，换填厚度为路床以下60cm，换填范围为机动车道及人行道两侧挡墙基础；50cm石渣层应一次碾压成型，其余换填灰土层应全路范围分层填筑碾压。换填石渣垫层在提高路基承载力强度的同时，可以有效降低工程造价。石灰土垫层可以有效的加大对上部应力的扩散作用，同时提高土基的承载力，增强水稳定性，与此同时，在更大程度上有效降低作用在下卧层土上的压应力减小和下卧层沉降量。

（2）长治市职教园区花园街道路建设工程，道路沿线为在建和已建建筑，强夯法对周边建筑影响较大，故本项目不考虑采用强夯法。结合以往路基湿陷性处理经验，本次施工采用换填法处理路基湿陷性。处理方法为路床下1m深度内，换填6%灰土。路基填料最小CBR值：0～30，为6；30～80为4。灰土施工工艺按照规范规定严格执行。土和石灰选用均符合石灰土的规范要求。

（3）长治市职教园区政通街街道路建设工程，道路沿线为在建和已建建筑，强夯法对周边建筑影响较大，故本项目不考虑采用强夯法。结合以往路基湿陷性处理经验，本次施工采用换填法处理路基湿陷性。处理方法为路床下1m深度内，换填6%灰土。路基填料最小CBR值：0～30，为6；30～80为4。灰土施工工艺按照规范规定严格执行，土和石灰选用均符合石灰土的规范要求。

4 结束语

从上面的分析中能够显著看出，针对市政道路施工而言，在处理湿陷性黄土地基的过程中，通常情况下采取强夯法及垫层法，且取得了较大的进步。强夯地基处理湿陷性黄土可达到5～10m，这样能够达成相对应的建筑需求，确保湿陷性地基处理的施工速度大大提高，经济成本进一步降低。以上道路建设严格按照相关标准施工后，经过1—2年观测，道路没有出现沉陷等病害。作为经验总结，今后在此类项目中进一步明确质量标准以及质量规范等等，进而显著提高整体工程的质量和性能。