(闻垣高速公路建设管理处，山西运城 044000)

0 引言

湿陷性黄土地基在自身重量或一定的外界压力下，在受到外界水浸泡后，土体的结构被快速破坏，发生较明显的湿陷性变形，进而导致黄土地基发生下沉、强度减弱、稳定性丧失等现象，会在一定程度上对公路工程的建设及养护造成很大不便，甚至可能造成较为严重的经济后果。

针对湿陷性黄土的湿陷性这一特点，本文分析工程中常用的处理方法，并且结合闻垣高速公路建设特点，介绍闻垣高速公路建设中湿陷性黄土处理情况。

1 湿陷性黄土分类及评价

1.1 湿陷性黄土地基分类

湿陷性黄土分为自重性湿陷与非自重性湿陷两种。

当湿陷性黄土地基遭遇水的浸湿后，在没有任何外部荷载情况下，仅在黄土本身自重压力的作用下而发生湿陷的，为自重湿陷性黄土地基;当湿陷性黄土地基在遭遇水的浸湿后，需要外部荷载作用而发生湿陷的，称为非自重湿陷性黄土地基。

1.2 黄土湿陷程度的评价

湿陷程度有两种评价方法，即强烈程度和湿陷等级。

1)强烈程度。

依照规定压力下测到的湿陷系数按0.03，0.07划分为轻微湿陷、中等湿陷和强烈湿陷。

2)湿陷等级。

依据规定厚度进行计算，按照小于15 cm，15 cm～35 cm(或40 cm)，大于40 cm分为Ⅰ级，Ⅱ级，Ⅲ级共三个等级。

2 常用的几种湿陷性黄土路基处理方法

2.1 换填灰土处理法

依照测定的湿陷性土层厚度，将其全部挖除后采用灰土进行分层夯实回填，采用低压缩性高强度的灰土进行换填处理，换填的厚度一般为1.0 m ～3.0 m。

换填灰土法是一种常用的湿陷性处理方法，主要原理为消除换填范围内的湿陷性，避免或减轻因路基附加压力产生的湿陷，并可以使路基自重性湿陷不易表现出来。

2.2 夯实处理法

夯实法是指采用夯击的手段使地表一定深度的土层达到密实状态，进而减轻路基的湿陷性。一般情况下，湿陷性厚度为1 m～2 m时，采用重锤夯实法;湿陷性厚度为3 m～6 m时，采用强夯法。

夯实的能量级越大，沉降量越大，其土层的密实程度也就越大，一般情况下强夯法以最后两击平均沉降量不大于5 cm、重夯法以最后两击平均沉降量不大于2 cm作为夯实标准。

由于夯实法在路基夯实过程中会产生一定的冲击波，在一定程度上会对周围环境产生影响，因此在施工过程中应尽量注意施工场地与建筑物的安全距离或增加隔振沟等方法以降低对环境的影响。

2.3 挤密桩处理法

挤密桩处理法是用冲击或振动方法，把圆柱形钢质桩管打入地基形成桩孔，通过在桩孔内采用素土、灰土、粉煤灰、石灰土等物料的回填、夯实来加固路基。该方法可以消除湿陷性路基浅层、深层或全部的湿陷性。

灰土、素土等挤密处理法可以用于处理地下水位以上的湿陷性黄土等地基，地基处理厚度可达5 m～20 m。通常以消除地基湿陷性为目的时，采用素土挤密桩法;以增强或提高地基承载力为目的时，采用灰土挤密桩法。当地基土含水量超过24%、饱和度超过65%时，不宜选用灰土或素土挤密桩法。

3 闻垣高速公路湿陷性地基处理情况

3.1 分布情况

闻垣高速公路建设项目湿陷性黄土主要分布在黄土冲沟与丘陵组合区和黄土塬上，全线主要有K4+532～K9+400，K11+500～K13+000，K46+030.877 ～ K51+140，K57+760 ～ K64+710，K78+410～K79+770等段落存在湿陷性。地层主要为风积形成的Q3黄土;岩性主要如下:上部为褐黄色亚粘土，厚度在1 m～3 m;下部为含钙质结核层的褐黄～棕黄色亚粘土，厚度1 m～10 m不等，另外，在河流的一级阶地和河漫滩存在Q4黄土，厚度一般在7 m之内。采用探井取样，室内双线法试验，查明沿线黄土的湿陷性。计算自重湿陷量0 mm～55.9 mm，小于70 mm，湿陷类型为非自重湿陷性场地，总湿陷量74 mm～637.5 mm，湿陷等级为Ⅰ级～Ⅱ级。一般而言，沟底湿陷土层厚度大，约7 m，湿陷类型为非自重湿陷，湿陷等级Ⅰ级～Ⅱ级;梁上或塬上湿陷土层厚度小，约2 m～5 m，湿陷类型为非自重湿陷，湿陷等级为Ⅰ级。

3.2 施工图设计中湿陷性黄土处理方法介绍

根据湿陷性土区的勘察资料和试验资料，根据湿陷性黄土的类型、等级和湿陷性黄土的厚度以及路堤的高度采用不同的处理措施:

1)对于湿陷等级为自重的地段，原地面采取强夯处理;

2)对于湿陷等级为非自重的地段，当湿陷性黄土的厚度大于6 m时，原地面采用强夯进行处理，当湿陷性黄土的厚度小于6 m时，原地面重锤夯实，增加土体的密实度使土体挤密，减小孔隙比，从而确保路堤的稳定性;

3)Ⅰ级～Ⅱ级非自重湿陷性黄土和Ⅰ级～Ⅲ级自重湿陷性黄土路段与桥台或大于6 m的高挡墙连接的路堤段采用强夯或灰土挤密桩处理，以消除地基全部湿陷量或穿透全部湿陷性土层要求。

3.3 处理方法

闻垣高速公路建设中主要采用强夯法施工来处理湿陷性黄土地基。设计文件中，对强夯处理的有关规定“强夯采用1000 kN·m的夯击能以梅花形夯击，可采用1.6倍锤径左右的点距。开工前应根据初步确定的参数，在现场有代表性的地方试夯，与夯前测试数据对比，根据强夯效果，确定工程采用的各项强夯参数。”

3.4 试验段情况及小结

3.4.1 试验段情况

施工中重点选择了K12+520～K12+620共100 m，分5段，每段20 cm进行强夯法施工试验段。强夯采用1000 kN·m的夯击能以梅花形夯击，控制参数以最后两击的平均夯沉量不大于5 cm为准。夯击后压实度检测情况见表1，强夯前后沉降量数据见表2。

表1 夯击后压实度检测情况 %

表2 强夯前后沉降量数据 m

3.4.2 试验段小结

经过对K12+520～K12+620段进行强夯法施工试验，总结出闻垣高速公路湿陷性地基处理中强夯法施工宜采用1000 kN·m的夯击能以梅花形夯击，夯击次数宜为6击，夯后沉降量应保持为42 cm左右。

4 结语

为确保地基稳定和耐久，必须对湿陷性黄土地基进行处理，从而降低或减轻湿陷性程度。强夯法、换填法、挤密桩法等方法是目前处理湿陷性黄土地基的几种主要方法，综合比较这几种处理方案，以及在闻垣高速公路建设中的实际应用，认为强夯法施工短、见效快、工艺简单，且经济实用，是处理湿陷性黄土地基较好的方法。

［1］魏春龙，刘 捷，李林林.湿陷性黄土路基处理方法分析与综合评价［J］.山西建筑，2008，34(36):280-282.

［2］周志军，杨荣尚，任 毅.湿陷性黄土地区公路地基处理技术研究［J］.中外公路，2007，27(4):195-196.