黄土路基病害的综合防治须知

黄土路基病害的综合防治须知黄土路基病害的综合防治黄土地区道路病害的室内外试验研究表明，黄土的湿陷性是引发路基病害的最主要原因。明显，单靠土工合成材料不能从根本上解决问题，必需辅之以其他综合防治措施。多年来，为了防治黄土在不利条件下造成的危害，在设计施工方法和改善处理途径方面已经积累了丰富的经验，由早期的大开挖到后来的垫层(灰土或沙石)、强夯(表面强夯、深孔强夯、置换强夯)、挤密(灰土桩、饱和土时的振冲碎石柱)、沉桩(预制打入桩、钻孔灌注桩、大径扩底底注桩、水泥搅拌桩)、化学加固(碱液法、加气硅化法)和防水(基本防水、检测防水、严格防水及施工防水)等均做了一系列的研究工作，在工程实践中发挥了重要作用。5 目前，处治湿陷性黄土路基的方法许多，通常采用的有密实法、置换法、复合地基法等，再协作排水措施，形成一个体系。这些方法的特点是技术牢靠、经济适用、施工简洁、有较好的处理效果，便于把握及推广应用。1．密实法密实法是对非饱和湿陷性黄土在动载冲击荷载作用下，使土体的孔隙削减，密实度提高，地基土的承载力增加，压缩性降低，目前主要有强夯法和冲击压实法等。(1)强夯法强夯法是用重量为80-400kN的重锤，落距6-40m冲击地基，使地基土压密和振密，以加固地基土，达到提高强度、降低压缩性的目的。强夯所产生的冲击能打破土颗粒间的连续性，破坏原来的土体结构，转变土体中各类孔隙的分布状态及它们之间的相对含量，使土颗粒重新排列成更密实的漩涡状结构。随着土的触变性能的恢复，处于更密实状态中的黏粒、胶粒和结晶盐等胶结物由于颗粒间距离的缩小，更好地发挥了它们的胶结作用，提高了土体的抗变形能力和剪切强度。5 强夯法处理湿陷性黄土是一种很好的方法，简洁实用，易于施工，效果良好，适用于要求消退的湿陷性土层厚度为3-6m。施工前，应按设计要求在现场选点进行试夯。当地质条件相同时，可在一处试夯，若有差异时，应按地段分别进行选点试夯。用试夯的方法确定单击夯击能、单位面积夯击能、夯击遍数及夯点间距，以此数据确定是否达到了设计要求的承载力、模量、有效加固影响深度。若达不到时，可调整夯锤质量，落距或夯点间距等，也可修改设计方案。对于要夯实的湿陷性黄土，其含水量宜低于塑限含水量1％-3％，当其含水量低于10％时，宜加水至塑限含水量，当含水量大于塑限含水量3％时，应采取措施降低含水量至塑限含水量。(2)冲击压实法冲击压实法采用冲击压实机处理湿陷性黄土地基。冲击压实机由牵引车拖动，靠凸轮瓣对土进行冲击压实，压实次数宜选择20-40次为宜，其击实能可达2000-3000kJ，有效压实深度为2m。冲击压实机对土击实后，土的密度超出了常规压路机的压实效果，且使天然土在压实过程中完成了沉降要求，具有压实和击实两种功效，适用于处理浅层湿陷性黄土。2．置换法5 置换法是将基础地面下一定范围内的湿陷性黄土挖除，然后分层换填强度和模量相对较高的沙石、碎石、灰土、素土等，并夯实至要求的密度，形成一个较好的持力层，以达到提高承载力和削减变形的目的。置换法主要适用于浅层湿陷性黄土，一般厚度不大于3m，详细方法有灰土垫层、土垫层等。灰土垫层是将基础地面下一定范围内的湿陷性黄土挖去，按一定体积配比将灰土拌和匀称，并掌握灰土含水量在最佳含水量四周，分层回填夯实或压实，可以消退被置换部分土的湿陷性，同时也可防止地表水渗透到地下湿陷性黄土层中，造成地基过大的沉降。土垫层是指采用黏性素土制作的垫层。在湿陷性黄土地区为消退浅层地基的湿陷性，施工时应使土的含水量接近于最佳含水量，土垫层要分层填筑，每层厚度应依据夯实机具有的能量打算，一般每层厚度为20-25cm，土料要求过筛，有机质含量不得超过5％。3．复合地基法复合地基法是在天然地基中设置一定比例的增加体(桩体)，使桩土共同担当荷载，并具有密实法和置换法的效应，详细方法有高压旋喷法、粉喷桩法、灰土挤密桩等。5 高压旋喷法注浆，是利用钻机将带有喷嘴的灌浆管钻进至土层预定深度后，以20-40MPa的压力把浆液或水从喷嘴中喷射出来，形成喷射流冲击破坏土层。当能量大、速度快、脉动状的射流淌压力大于土层结构强度时，土颗粒便从土层中剥落下来，一部分细颗粒随浆液或水冒出地面，其余土颗粒在射流的冲击力、离心力和重力等作用下，与浆液搅拌混合，并按一定的浆土比例和质量大小有规律地重新排列。浆液凝固后，便在土层中形成一个固体，固体与土体共同担当荷载，形成复合地基，可达到提高地基的抗剪强度，改善土的变形性质，使土体在上部附加应力的作用下，不产生破坏或过大的变形。高压旋喷所采用的硬化剂一般为水泥浆，也是最廉价的注浆材料，其固结性能良好，质量较好，来源简单。用高压旋喷法处理湿陷性黄土，在选定注浆管类型及喷射参数和筑浆材料时，要依据工程目的而定，布孔间距及布孔方式也是如此，高压旋喷处理湿陷性黄土不仅能提高地基土的承载力，也能削减沉降量，施工方法简洁快捷，也可处理深层湿陷性黄土。5