黄土路基地基处理

黄土路基地基处理

靳海波

中铁二十局集团第二工程有限公司陕西省西安市710000

摘要：黄土路基主要分布在我国华东、华中、东北以及西北等地区，在上覆土层经过水浸后，其结构性遭受破坏而容易出现附加变形。在黄土路基地区开展道路工程建设，如果没有对地基进行科学处理，容易引发沉降事故，进而对道路工程质量和使用安全带来负面影响。本文主要针对黄蒲项目黄土路基地基处理进行分析和探究，希望给予我国道路施工领域以参考和借鉴。

关键词：黄土路基；黄蒲项目；地基处理；分析

黄土在我国分布较广，例如陕西、山西、甘肃、东北等地区其土壤性质多为黄土，如果在半干旱或者干旱环境下，由于其黏度较大，在遭遇水浸湿后，稳定结构会出现较大的改变，出现严重的塌陷变形情况。当黄土出现变形后，受到附加应力和自身重力的作用，其稳定结构会遭到破坏。黄土的可塑性、抗水能力以及压实程度较差，遇水会出现严重的变形、坍塌和崩解。在黄土土质中开展道路工程施工建设，需要对其地基进行科学处理，提升路基的稳定性和抗水性，进而保证道路工程质量。

1项目概况分析

黄蒲第二项目起讫里程K25+350（白水县与洛川县分界点）～K46+242.528（先期开工段起点），总长21.39km。项目区属渭河北部黄土台塬陕北黄士高原的过渡区，地势总体呈北高南低，海拔在500～1050米，地形复杂。从地貌形态可分为三部分：黄土台塬、黄士残塬沟谷、河流阶地。整个项目区呈明显的台阶，构成设计走廊带由南向北逐渐抬升的地势景观。区内组成物质为第四纪不同时期的黄土，马兰黄土覆盖在黄土地貌的顶部，厚度在10-30米之间，中、晚更新统的黄土厚度大，约50米，成为黄土地貌主体，黄土下第四纪地层。

2黄土路基地基处理的主要方法

2.1灰土挤密桩

该方法是黄土路基施工中较为常用的技术方法，其主要是利用灰土将其填入到桩孔中，通过施工机械夯实，进而起到提升地基稳定性和承载能力的作用。该方法在我国黄土道路施工中具有较长的应用历史，施工工艺具体要求为：施工准备→场地平整→测量放线确定灰土挤密桩处理范围→布设点位（按照间隔1孔，桩心间距布设点位并编号）→钻机就位（钻机垂直度≤1.5%偏差）→冲击成孔→测量孔深（孔深≥设计桩长+50cm虚桩）→灰土拌和（灰剂量检测、含水率检测）→分层回填、夯实（分层厚度按25-28cm控制）→成孔检测（孔内填料压实系数、压实度、桩间土挤密系数）→复合地基承载力及成桩强度检测→工程结束。在具体设计应用中，需要将扩桩机架进行调平，与桩管保持垂直，通过线锤吊线，对桩管垂直度进行检查，如果地基含水量较大，在拔出桩管后，容易出现缩孔情况，需要施工人员及时处理。在夯填灰土中，应该采用素黄土及塑性指数大于4的粉土，有机质含量小于5%，且应过筛，不得使用耕植土；土块粒径应＜15mm。采用新鲜块灰，使用前7d消解并过筛，不得夹有未熟化的生石灰块粒及其他杂质，颗粒径＜5mm，石灰质量高于Ⅱ级标准，活性Ca+MgO含量≥60%。同时明确含水量、灰剂量，成孔垂直度、孔径和成孔深度满足施工要求，按照工艺参数严格施工。

2.2灰土换填

灰土换填法主要适用于40cm厚5%、40cm厚8%、50cm8%及60cm厚8%四种灰土垫层，具体如下：①路基填高＜4m且不适宜强夯的填方路段，以及自重性湿陷性黄土未全部挖除且不适宜强夯挖方路段。②40cm厚5%，不适宜强夯的自重湿陷性黄土地基低填路段，在保证80cm厚路床厚度的基础上再挖40cm，换填5%灰土垫层，压实度≥94%。③40cm厚8%，不适宜强夯的Ⅱ级自重湿陷性黄土地基填方路段，换填8%灰土垫层，压实度≥94%。④40cm厚8%，路基填挖交界填方部分，8%灰土垫层压实度不小于96%。⑤60cm厚8%，不适宜强夯的Ⅲ级自重湿陷性黄土地基填方路段，换填8%灰土垫层，压实度≥94%。

工艺要求为：第一，测量放线；第二，根据路基填高对超挖深度进行科学计算；第三，超挖地基；第四，基底检测；第五，灰土搅拌；第六，检测含水量和灰剂量，第七，压实度检测。其检测项目主要包括压实度、宽度以及灰土垫层厚度。

2.3强夯法

在黄土路基处理中，强夯法起到了关键作用，其具有操作简单、施工方便、效果显著以及成本较低等优势，其具体操作方法为通过重锤对土层进行夯击，促使地基快速固结，进而起到夯实路基的作用。其技术原理为通过强大的冲击力和夯击力，对黄土土层进行夯实，需要重锤具有一定的重量，并且从高处下落形成冲击力。强夯法的主要操作步骤为：第一，确定机械设备，要采用25t以上自动脱钩装置的履带式起重机，做好相关安全措施，防止由于机架倾覆或者落锤而导致的安全事故；第二，确定夯锤落距，其计算公式为影响深度=系数×（锤重×落距）1/2；第三，确定夯击遍数，通常情况下，其夯击遍数基本为2遍到3遍，施工人员需要结合现场黄土的实际情况，通过实验结果进行确定；第四，布置夯击点，布置夯击点需要根据基底形状进行确认，采用正方形以及梅花形布置；第五，确定夯击间隔时间，确定间隔时间需要以超静孔隙水压力的消散时间作为根据，如果夯击点附近出现隆起，需要停止夯击工作，在水压消散后，进行再次夯实，通常情况下，间隔时间基本控制在7个小时左右，具体时间需要通过实验进行确定和调整。

3黄土路基地基处理中需要注意的几点问题以及处理措施

3.1应用灰土挤密桩中容易出现的问题及处理措施

容易出现的几点问题：第一，地基含水量不合理，施工中没有按照顺序组织施工，对已经形成的孔没有进行及时处理，导致出现坍孔或者缩孔的情况；第二，填料在没有经过均匀搅拌后就开展施工操作，导致桩孔回填不均匀，桩身出现断裂以及疏松的问题；第三，在完成挤密桩施工后没有开展详尽检查，挤密强度没有达到设计要求，为路基施工埋下安全隐患。

处理措施包括：第一，要科学计算灰土含水量，并且要求现场施工人员按照既定的程序施工，设置专职现场监理人员，对施工程序进行全程监督；第二，在形成桩孔后，需要对桩孔进行及时处理，防止桩孔出现缩孔问题；第三，回填料在使用之前需要进行均匀搅拌，保证桩身强度符合设计要求，在完成施工后，质检人员要对其进行认真检查，如果发现质量问题，要组织施工人员妥善解决。

3.2应用灰土换填法中容易出现的问题及处理措施

容易出现的问题：第一，在回填中容易出现土质不一致的问题；第二，灰土比例设计不合理以及搅拌不均匀；第三，没有对含水量进行科学计算，导致回填效果较差。

处理措施包括：第一，在回填之前，需要对土质进行严格检测，保证击实土质和回填土质一致；第二，在回填前需要科学计算灰土比例，并且严格控制灰土搅拌环节，保证其搅拌均匀；第三，对灰土含水量进行科学控制，在回填之前需要进过科学的试验保证其含水量最佳。

3.3应用强夯法中容易出现的问题及处理措施

容易出现的问题：第一，在施工之前没有设计科学的施工方案；第二，在没有确定施工参数的前提下盲目施工；第三，施工人员缺乏经验，导致夯实质量较差。

处理措施包括：第一，在施工前需要设计以及审核施工方案，为施工提供科学的指导和依据，对脱钩器、滑轮组以及起重机开展全面检查，组织开展试夯、试吊等工作，保证机械处于正常安全的工作状态下；第二，明确夯击高度、重物重量以及夯击次数等参数，提升施工的针对性，并且对夯击中产生的噪音，按照我国相关标准进行控制，采取防震措施以及隔振措施，如果施工地点位于桥台附近，需要对路基范围进行强夯，再对涵洞、桥台等部位进行施工；第三，对施工人员开展专业技能和安全培训，夯锤起吊需要保持匀速，不能在空中长时间停留，工作人员不能站在夯锤下的15米范围内，防止出现安全事故。

结语

总而言之，对黄土路基地基进行科学处理，是保证工程建设质量的重要前提，因此，施工单位需要选择科学的地基处理方式，进而保证施工进度和施工质量。

参考文献

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[3]马卫波.湿陷性黄土路基地基冲击碾压施工[A]..中国铁道学会铁道工程学会工程地质与路基专业委员会第二十三届年会论文集[C].：中国铁道学会，2012：3.