浅谈黄土地区特殊路基处理方法

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摘要：随着经济的快速发展，公路工程行业成为了我国重要的经济增长，加强提高特殊路基处理方法，是保证公路通畅的前提。本文将从特殊路基概述、特殊路基的处理方法及通过实例分析高等级公路特殊路基处理方法。

关键词：高等级；公路；特殊路基

中图分类号：U448文献标识码： A

一、前言

目前，高等级公路的质量安全得到了人们的广泛关注。虽然我国在高等级公路特殊路基处理方法上有所完善，但是仍然存在一些问题和不足需要改进。在建设社会主义和谐社会的新时期，进一步加强高等级公路特殊路基处理方法的分析，根据实际情况，找出合理的路基处理方法，是保证公路安全运营的一个重要环节。

二、特殊路基概述

特殊路基是指修建在不良地质现象，特殊地形地质情况，某些特殊气候因素等不利条件下的道路路基。特殊路基有可能因自然平衡条件被打破，或者边坡过陡，或者地质承载力过低，而出现各种各样的问题，因此，除要按一般路基标准、要求进行设计外，还要针对特殊问题进行研究，做出处理。

特殊路基主要有软土地区路基、滑坡地段路基、岩坍与岩堆地段路基、泥石流地区路基、岩溶地区路基、多年冻土地区路基、黄土地区路基、膨胀土地区路基、盐渍土地区路基、沙漠地区路基、雪害地段路基、涎流冰地段路基等。

三、黄土地区路基存在问题

在公路工程中，黄土地区存在湿陷性黄土，往往由于地基处理不合理导致桥涵基础产生不均匀沉降，路基边坡不稳定，发生断裂、滑动、沉陷、崩塌等病害。因此，若不进行预防和处理，将直接危害公路的运营安全，影响公路使用质量和使用寿命。

四、湿陷性黄土地基的处理方法

湿陷性黄土地基处理的方法很多，在不同的地区，根据不同的地基土质和不同的结构物，地基处理应选用不同的处理方法。

公路工程建设中常见的主要有换填法、强夯法、深层搅拌桩法、灰土挤密桩法、振冲碎石桩法等。

1、换填法

1)将基底以下湿陷性土层全部挖出或挖至预计的深度，然后以灰土或素土分层回填夯实。换填厚度一般为1~3m。它消除了换填土范围内的湿陷性，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，是一中常用的地基浅层处理或部分湿陷性处理方法，采用灰土换填处理的基底地基承载力可达到300kPa（素土换填可达到200 kPa），且有良好的均匀性。

2）施工中应注意的问题：①地基土的含水量，对于含水量较大，或曾局部基坑进水者，要采取相应的措施（如晾晒等），严格控制灰土（或素土）的最佳含水量，对接近最佳含水量时，宁小勿大，偏大时土体强度则显著下降，变形明显增大，因此在碾压前要进行含水量的检测。②换填处理的宽度要达到规范要求，并考虑到施工设备的正常运作，使碾压设备能充分碾压到位，避免边角处压实度达不到要求。③严把质量关，施工中碾压分层的厚度不宜大于30cm，并逐层检测压实度，达到设计规范规定的压实度。

2、强夯法

1）强夯法亦称动力固结法，通过重锤的自由下落，对土体进行强力夯实，以提高其强度，降低其压缩性，该法设备简单，原理直观，使用广泛，特别是对非饱和土加固效果显著，适用于Ⅱ级或Ⅱ级以上湿陷性黄土路段。这种方法加固地基速度快，效果好，投资省，是当前最经济简便的地基加固方法之一。

2）设计及施工中应注意的问题：

①在设计阶段，应调查清楚湿陷性黄土的类别、等级以及场地等因素，分别确定夯击能、夯点布置及夯击范围等，土的含水量、孔隙比及夯击的单位面积夯击能对湿陷性黄土的强夯有效加固深度起着重要作用。同时应考虑到施工安全距离，避免对周围建筑物或结构物造成破坏。施工时，根据不同土质选取不小于30m*30m的代表性区域进行试夯。经过试夯后确定出落距等施工控制参数，确定施工方案。

②由于强夯影响深度内土的含水量差异，会导致局部处理效果不佳，对于此种情况必须采取土的增湿或减湿措施，将土的含水量控制在最佳状态，以免出现橡皮土现象。

③施工中在控制关键工序上严把质量关，控制落距、夯点位置等，并保证最后两击的平均夯沉量不大于5cm，主夯点夯击完成后再进行满夯。

④强夯结束后，检测的重点是判定它的有效加固深度是否达到设计要求，一般情况下以地基承载力来进行检测。

3、深层搅拌桩法

1）深层搅拌桩是复合地基处理的一种，近年来在黄土地区应用相对较多，能够对含水量较高的湿陷性黄土实施处理，具有施工快捷、便捷、无振动、低噪音以及基本不挤土等特点。深层搅拌桩的固化材料主要包括水泥、石灰粉。通常情况下，运用水泥作为固化材料。其加固原理是将水泥向粘土中掺入后，与粘土中的水分会有水化和水解反应产生，进而有一定的活性粘土颗粒反应，从而形成不溶于水的稳定的晶化合物，这些化合物在空气或水中发生凝结硬化反应，使水泥有一定的强度，从而使地基土达到承载力的要求。

深层搅拌桩的施工方法有干法施工和湿法施工两种，干法施工就是“粉喷桩”，其工艺是用空气压缩机将固化材料通过深层搅拌机械喷入土中并搅拌而成。因为输入的是水泥干粉，因此必然对土的天然含水量有一定的要求，如果土的含水量较低时，很容易出现桩体中心固化不充分、强度低的现象。在某些含水量高的土层中也会出现类似的情况。因此应用粉喷桩的土层中含水量应超过30%，在饱和土层或地下水位以下的土层中应用更好。

湿法施工是将水泥搅拌成水泥浆后注入土中的方法。水泥浆通过柱塞式泥浆泵强制注入，除非特殊情况很少断浆，施工中一般采用预搅下沉时就喷浆的工艺，桩体的均匀性比干法施工好。但喷浆增加了水泥土的含水量，强度会受到一定的影响，实际应用时需根据土的工程性质，尤其是含水量情况作出恰当的选择。

2）施工中应注意的问题：①保证垂直度，②桩基桩位必须对中，偏差不得大于2cm，③水泥浆不得离析，④确保加固强度和均匀性，⑤严格控制设计的水灰比配置浆液，配制好的浆液必须过筛。

4、灰土挤密桩法

1）灰土挤密桩挤密是用于处理地下水位以上湿陷性黄土、填土等地基的一种地基处理方法，是利用钢套管、振动沉管或钻孔爆扩等方法成孔，并在孔内填入一定厚度的灰土分层夯实而成。在成孔过程中将桩孔位置的土体全部挤入桩孔周围的天然土体中，使桩周围一定范围内的土体在成孔和孔内填土夯密过程中得到挤密，从而消除桩与桩之间土体的湿陷性并提高其承载能力。

2）施工中应注意的问题：①施工应按设计要求和施工现场条件进行，在施工前，一般应在现场进行成孔机械、夯填土工艺和挤密效果的试验，确定机械设备成孔的工艺参数，并确定孔内填料夯实时填料每次回填的厚度、夯击能量以及夯击次数、夯实后的填料干密度以及压实系数，从而确定施工参数。②施工的工艺流程按桩孔定位桩孔成型桩孔夯填的次序进行为了保证灰土桩复合地基的施工质量，争取对每个施工环节做好施工质量控制。

五、湿陷性黄土地基处理工程实例

青岛至银川国道主干线陕西段吴子高速公路是国家高速公路网的重要组成部分，全线位于陕北高原的东北部，路线全长68.2km，全线地形破碎，相对高差数百米，沟壑纵横交错，湿陷性黄土分布广泛，自重湿陷等级均Ⅱ级及Ⅱ级以上。设计时因地制宜，采用强夯、灰土挤密桩、换填及挤密碎石桩相结合的方法，对湿陷性黄土地基进行处理。根据试验得出强夯影响深度为4m左右，所以对一般路基基底进行强夯处理，在高填路基中再进行分层强夯处理的方法。对涵洞基底或挡土墙基底处理时，充分考虑到承载力要求不同及湿陷性黄土的等级、深度及场地等因素的差别而采用强夯或灰土挤密桩的方法；局部湿陷性黄土较浅的地方采用换填灰土的方法进行处理等。

六、结束语

以上几种湿陷性黄土地基的处理方法，近年来在公路建设中被广泛应用，都取得了良好的效果，关键是要进行充分调查，摸清情况，因地制宜。随着科学技术的迅速发展，新型材料的研究应用，对湿陷性黄土地基的处理方法越来越多，也有了一定的施工经验。但不管是采用那种方法，都要有严格的质量控制手段，才可能经济而有效的获得期望的效果。

参考文献

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