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公路湿陷性黄土地基处理技术方法的探讨 　　摘要：湿陷性黄土在我国分布范围广，对公路建设具有一定的制约作用。本文就公路建设中湿陷性黄土地基处理技术进行了探讨和分析，以期促进我国公路建设的又好又快发展。 　　关键词：湿陷性黄土；机理；适用条件；振动碾压；冲击碾压加；强夯加固 　　 　　黄土古称“黄壤”，是一种多孔隙、弱胶结的第四纪沉积物。黄土在我国分布较广，覆盖面积越64万平方公里，占国土总面积的6.6％，并且主要分布在中西部地区，尤其以我国西北地区的黄土地层最厚，最完整。其中湿陷性黄土大约占到60％左右。它分布连续，地层齐全，厚度大为其主要特点。黄土地区覆盖着厚厚的黄土层，它与公路工程有着直接关系。 　　我国是世界上黄土分布最广泛的国家之一，其中约占四分之三的黄土，为湿陷性黄土。其最主要的特性是受水浸湿后，在土的自重压力或自重压力与附加压力共同作用下，产生大量而急剧的沉陷，给构造物带来不同程度的危害，使结构物大幅度沉降、坼裂、倾斜，严重影响其安全和使用。鉴于湿陷性黄土的这种特性，在该地区公路建设的设计及施工中，必须采用合理的基础型式或消除湿陷的地基处理方式，才能满足公路的使用要求，延长公路使用寿命。 　　1公路湿陷性黄土地基常用处理方法 　　目前国内外对地基的处治方法很多，但对湿陷性黄土地基常用的处治方法有五类，即换填法、强夯法、冲击碾压法、振动碾压法和挤密法(碎石桩、灰土桩等)。黄土地区地基处治工程的设计特点主要是如何在复杂多变的条件下，因地制宜，又不千篇一律。因此，充分考虑地形、地质、气象等自然条件及周围的社会环境，选择符合工程实际情况的处治方法是非常重要的。 　　挤密加固法的费用较昂贵，且施工难度较大，仅适用于地形复杂的高填方路基和桥涵地基的局部加固。而采用机械压实的方法不仅使地基黄土的密实度增大、强度提高、变形减小、透水性降低，承载力提高，而且还能消除黄土的湿陷性。 　　目前地基处理常用的机械压实方法有振动碾压、冲击碾压和强夯。这些方法符合“以土治土”的原则，不用或很少使用其它材料??是十分经济而行之有效的手段，是当今发展最快也最有前途的处理湿陷性黄土地基的方法。 　　振动碾压法应用最广，但其加固深度浅，需严格按照平行施工作业法分层碾压，且工作效率很低，而且对黄土湿陷性的处理深度有限；冲击压实和强夯技术已在我国大多数省、市的多项工程中得到了应用。冲击压实和强夯以其适应土质广、效果好、造价低、工期短的特点，目前已成为我国湿陷性黄土地基处理的一项重要技术。 　　2振动碾压加固机理分析及适用条件 　　2.1振动碾压加固机理 　　振动碾压主要是通过材料受迫振动完成材料颗粒的重新排列而形成骨架一密实结构。具体讲即将固定在物体上的振动器所产生的高频振动传给被压材料，使其发生接近自身固有频率的振动，颗粒间的摩擦力实际上被消除或者转变为较小的动摩擦。在这种状态下。小的颗粒充填到大颗粒材料的孔隙中，材料处于容积尽量小的状态，形成骨架一密实结构，使土体的压实度增加。振动压实的特点是表面应力不大、过程时间短、加载频率大可广泛用于粘性小的材料如砂土、水泥混凝土混合料。 　　2.2振动碾压法适用条件 　　振动碾压技术对于非粘性土及松散杂填土而言，振动压实效果良好。振动压实效果，因士质和振动时间不同，一般是振动时间越长，效果越好，但时间过长就会无效。碾压法应用较广，但其加固深度浅，需严格按照平行施工作业法分层碾压，且工作效率很低，而且对黄土湿陷性的处理深度有限。 　　常用的振动碾压处理方法影响深度小，最佳处理深度应为60cm左右，主要应用于浅层湿陷性黄土的地基处理。 　　3冲击碾压加固机理分析及冲击碾压适用条件 　　3.1冲击碾压加固机理 　　土体在压实过程中，压实机械所产生的应力使一定深度范围内的土体颗粒重新排列并挤密，土的密度和强度随之提高，土体渐渐由塑性状态变为弹塑性状态，直到弹性状态。土体只有在弹性状态下才能够承受一定的荷载而不变形。很显然，加大作用于土体的冲击能量，可以增加影响深度，提高土体的密实度，从而更容易使土体达到弹性状态。冲击碾压技术正是应用了这种原理。 　　冲击压实机械最显著的特点是压实轮形状是将传统圆形轮改为非圆形(三边形、四边形或五边形)，这种轮子有一系列交替排列的凸点和冲压面。在行进过程中，由配套的大功率牵引车带动“凸轮滚动前进.冲击压实轮的凸点交替抬升与下落.从而在行驶滚动中产生集中冲击能量，同时辅以滚压、揉压的综合作用，连续对土体产生碾压作用而使土体达到密实。 　　冲击压实机的三叶凸形轮在轮胎式或履带式牵引机车快速的拖动下运动，其局部面积上发生了瞬间的竖向振动荷载，振动荷载向地基快速传递能量，传给地基的能量是由压缩波(即纵波)、剪切波(S波即横波)和瑞利波(R波)联合传递的。