黄土湿陷地基的处治方法

 

　　㈠黄土地基发生湿陷，除土性本身的原因外，外部条件主要是水，预防湿陷性黄土产生路基湿陷病害的主要措施是防水。因此设置完善的防、排水系统，最大限度地降低地基受水浸湿的可能性是防止黄土湿陷破坏的首选措施，也是最经济的技术措施。

 

　　㈡以防水措施为主时，地基处理措施也不容忽视。对于一般的黄土地基，在完善防、排水系统的前提下，采取简单经济的表层处理措施就可有效减少下部层的湿陷机率；而对于桥涵及防护构造物，当地基沉降变形或强度满足不了构造物要求时，就必须对地基进行处理。

 

　　㈢对于位于厚层湿陷性黄土地基上的桥涵及防护构造物，一般地基加固处理难以满足设计变形或强度要求时，就应采取结构措施。

 

　　湿陷性黄土地基的湿陷厚度、湿陷类型、湿陷等级等差别很大，公路不同构造部位（路堤、路堑、桥涵构造物）对地基压缩变形和湿陷变形的要求也不尽相同，地基处理究竟到多大范围或多大程度才能既不浪费又能获得明显技术经济效果，就成为湿陷性黄土地基处理设计中面临的一个首要问题。

 

　　一般路基的地基鉴于高速公路均应按要求设置较为完善的地表、地下排水系统，地基受水浸湿的可能性相对较小，路基适应变形能力也较好，因此其地基处治的主要目的是使基底的承载力和路堤施工后的剩余压缩变形满足要求的前提下，通过表层或浅层整片（段）处理加固表层土体，达到提高承载力和消除部分湿陷量的目的。

 

　　一般路基地基的处理厚度设计要求为：

 

　　①对于非自重湿陷黄土地基，处理厚度2.0ｍ。

 

　　②对于Ⅱ～Ⅲ级自重湿陷黄土地基，处理厚度2.0～3.0ｍ，Ⅳ级自重湿陷黄土地基，处理厚度4.0～5.0ｍ。

 

　　③对于一些新近堆积黄土和素填黄土，当其地基的压缩变形和湿陷变形都无法满足要求的情况下，可考虑将路基以下的全部湿陷性土层进行处理。

 

　　桥涵构造物位于沟谷底部，黄土地基受水浸湿的可能性相对较大，构造本身对地基承载力的要求高，对压缩变形和湿陷变形的适应性差，因此湿陷变形控制、压缩变形控制和强度（承载力）控制具有同等重要的意义。构造物地基的设计要求为：

 

　　①在非自重湿陷黄土地基上，应将基础下湿陷起始压力小于附加压力与上覆土的饱和自重压力之和的所有土层进行处理和处理至基础下的压缩层下限为止。

 

　　②在自重湿陷黄土地基上，应处理基础以下的全部湿陷性土层。

 

　　③处理后的地基承载力应满足构造物的要求，且其下卧层的顶面的承载力不小于下卧层顶面的附加应力与土自重压力之和。

 

　　高速公路湿陷性黄土地基的处治方法应根据公路的构造部位、地基处治的厚度、施工环境条件、施工工期和当地材料来源，并经技术经济比较确定。近几年来，在公路湿陷性黄土地基处理方面，传统的土垫层法、重夯法等仍在广泛采用；而新兴的地基处理技术如强夯法、冲击碾压、ＤＤＣ法等也开始大规模使用，并取得了良好的技术经济效果。其中冲击压实技术应用于大面积湿陷性黄土地基浅层加固处理和黄土路基的补强加固时具有快速高效的技术优势；强夯法则主要用于Ⅲ级以上厚层自重湿陷性黄土地基、非饱和高压缩性新近堆积黄土地基和人工松填黄土（素填黄土）地基的加固处理，有效处理深度一般不大于8ｍ；ＤＤＣ法则主要适用于加固较大面积的厚层高压缩湿陷性黄土或厚层饱和湿软黄土地基以及深层有采空洞穴或软弱下卧层的不良地基。

 

　　在湿陷性黄土地基上设置土垫层是一种具有悠久历史的地基处理方法，但也是目前该地区桥涵及防护构造物基础下湿陷性黄土最普遍采用的一种处理方法。土垫层有素土垫层、灰土垫层、砂砾垫层之分，其中3∶7灰土垫层应用最广。3∶7灰土垫层具有较高的承载能

 

　　力和良好的隔水性能，随着龄期的增加，其压缩模量和强度还会不断增长，隔水性和水稳性也会进一步加强，从而为构造物基础提供良好的持力层，并可大大减少其下部土层浸水湿陷的概率。为充分发挥灰土垫层的承载和隔水功能，设计施工中应注意以下几个问题：①石灰必须采用优质石灰，并与土料按设计比例拌和均匀，加水至最佳含水量充分闷料。灰土垫层必须分层压（夯）实，分层厚度不大于15ｃｍ，按重型击实标准的压实度不小于95%。②灰土垫层的总厚度对于非自重湿陷黄土地基不宜小于1.0ｍ，并使其下各天然土层所受的压力小于湿陷起始压力；对自重湿陷黄土地基垫层的总厚度不宜小于2.0ｍ，并应保证其下卧层的顶面的承载力不小于下卧层顶面的总压力；灰土垫层下最好再设置一层1～1.5ｍ厚的素土垫层或采用重锤将其基底夯实。③为有效防止地表水下渗和地基湿陷后土体的侧向挤出，灰土垫层每边超出基础边缘外的宽度不应小于其厚度，并不小于150ｃｍ。④灰土垫层施工过程及完工后，绝对禁止受水浸泡。

 

　　冲击压实是从南非ＬＡＮＤＰＡＣＡＲ○公司引进的一种岩土压实新技术。该技术通过近5年的工程实践，已在国内14个省市公路、机场路基工程中应用，并在晋、陕、甘、青等地的湿陷性黄土地基处理和湿陷性黄土路基压实补强上取得了较好的技术经济效果。冲击压实技术目前在黄土地区主要用于处理湿陷性黄土地基和黄土路基的补强。冲击压实处理湿陷性黄土地基，即直接在路堤基底、零填路基或路堑路床进行冲击碾压作业。