王占亮
济南市市政工程设计研究院（集团）有限责任公司新疆分院
摘要：随着我国城市化进程不断发展，在市政道路建设过程中，经常会遇到湿陷性黄土的路基处理方案。笔者结合实际工作经验，针对城市快速路设计及施工中湿陷性黄土的处理方案进行简要阐述，以供参考。
关键词：湿陷性黄土、机理分析、鉴别、强夯法、城市快速路、处理方案
一、工程概况
国道216线乌鲁木齐市过境段公路工程，全长43.079Km, 全线采用双向八车道，设计速度80Km/h的城市快速路设计标准，红线宽度高架桥段60m，地面段70m；辅道采用双向6～4车道（快速路高架桥段辅道为双向6车道，快速路地面段辅道为双向4车道）；伴行辅道设计速度50km/h；绕行辅道采用城市次干路设计标准。
根据本工程地质勘察报告，湿陷性黄土主要分布于线路K4+020～K5+300，K9+200～K9+600，K12+900～K15+760段，岩性主要是第四系上更新统风积的粉土（Q3eol），其结构较疏松，虫孔、大孔隙较发育，遇水可能发生湿陷，并沿其底面产生滑动（斜坡地段），对拟建道路造成影响。黄土的湿陷系数为0.016～0.109，湿陷总量23.1mm～1193.5mm；黄土的自重湿陷系数0.016～0.084，自重湿陷总量11.0mm～757.5mm。根据《湿陷性黄土地区建筑规范》黄土的湿陷程度为轻微～强烈。黄土地基的湿陷等级为Ⅰ级（轻微）自重湿陷～Ⅳ级（很严重）自重湿陷，黄土湿陷厚度0.7～18.5m。
二、黄土湿陷机理分析
黄土是一种特殊的粘性土，粉粒含量高，多孔隙，土中含有大量的碳酸盐、硫酸盐等可溶盐类。黄土在自重压力或自重压力与附加压力的共同作用下，受水浸湿后土体结构会迅速破坏而发生显著的下沉现象，我们称之为湿陷。具有湿陷性的黄土称为湿陷性黄土。它的这种特性，会对路基或结构物带来不同程度的危害，使路基或结构物出现沉降、折裂、倾斜等问题，严重的将直接影响其安全和使用。
黄土湿陷性的鉴别，可采用湿陷起始压力试验，并以此提出工程上评价黄土湿陷性的定量指标：湿陷系数δs。
δs＝(h1－h2)/h0
式中：
δs—各级压力下的湿陷系数；
h0—土样的原始高度（mm）；
h1—土样在无侧向膨胀条件下，在各级实验压力的作用下压缩稳定后的高度(mm)；
h2—对在各级压力作用下的土样浸水达到湿陷变形稳定后的土样高度(mm)。
三、湿陷性黄土地基设计地基湿陷类型
根据国家标准《湿陷性黄土地区建筑规范》（GB50025-2018）规定，在一定压力作用下，湿陷系数δs小于0.015时应定为非湿陷性黄土，湿陷系数大于0.015定为湿陷性黄土。
湿陷性黄土又分为自重湿陷性黄土和非自重湿陷性黄土，《湿陷性黄土地区建筑规范》（GB50025-2018）规定实测或计算自重湿陷量ΔZS大于7 cm的湿陷性黄土定义为自重湿陷性黄土，实测或计算自重湿陷量ΔZS小于或等于7 cm的湿陷性黄土定义为非自重湿陷性黄土，并将黄土的湿陷等级划分为轻微（Ⅰ级）、中等（Ⅱ级）、严重（Ⅲ级）、很严重（Ⅳ级）4个级别，如下表所示：
.png)
四、处理方案选择
根据规范，结合本工程实际情况湿陷性黄土分布于第四系全更新统～上更新统冲洪积物（Q3+4al+pl）段，且本次湿陷性黄土处理路段均为挖方路段，处理深度约4-6m，选择强夯法对该段湿陷性黄土进行设计。强夯法是通过夯锤给地基以强烈的冲击力和振动，使土体本身的结构瞬间破坏，孔隙压缩，土体局部液化，通过裂缝排出孔隙水和气体，地基土在新的状况下固结，从而提高地基的承载能力，并降低土的压缩性。具体处理方案为：开挖至路床底后采用强夯处理，夯击能为2000～3000kN·m，然后换填路基土分层碾压回填至路床底，路床采用天然砂砾回填，强夯沉降量暂按1.0米计。同时，湿陷性黄土处理后应结合盐渍土处理范围及方案在盐渍土路段路床底铺设复合土工布。
设计要点：1、夯点排布宜按正三角形或正方形网格布置。2、起夯高度应根据终夯面标高，考虑地基夯沉量确定。3、全部夯点宜分（2-3）遍夯实，各遍夯实间隔时间可根据夯实土层空隙水压力消散时间确定。4、应选择代表性场地进行试夯或试验性施工，根据结果调整参数。
五、结束语
综上所述，湿陷性黄土的问题是工程土中必须十分注意的问题，若处理不当，就会造成地基不稳，会对路基或结构物带来不同程度的危害，使路基或结构物出现沉降、折裂、倾斜等问题，严重的将直接影响其安全和使用。因此，在湿陷性黄土进行设计与施工的道路工程，必须从地基处理、设计、施工、使用等各个阶段进行考虑。强夯法处理湿陷性黄土的优点是施工简便，地基承载力提高比较显著，消除湿陷性效果较好，便于施工，受外界干扰因素小，工程造价低，本项目湿陷性黄土强夯处理工程投资约324.688万元，若换成灰土挤密桩法、灰土换填法等均远远高于强夯法工程造价。强夯法不足之处是夯锤提升速度慢，施工效率比较低。根据试验段及沉降观测桩数据显示，该段路基情况良好，沉降量均在规范允许范围内。
参考文献： [1]李彦武.黄土地区路基病害分析及防治对策[J].西安：公路.2009；[2]黄涛.韩秋石.湿陷性黄土工程特性及路基病害防治措施[J].西安2009；[3]穆胜利.湿陷性黄土工程特性及其地基处理[M].2010