黄土地区路基施工技术要点

黄土地区的路基施工因黄土独特的工程特性，存在诸多特殊技术要求。本文将从黄土工程特性、地基处理、陷穴处理、路堤填筑、路堑施工及监测要求等方面，系统梳理黄土地区路基施工的核心要点。

黄土的工程特性

黄土的结构：颗粒组成以粉粒为主，占比可达55%以上，其中粗粉粒（0.05～0.01mm）含量大于细粉粒（0.01～0.005mm）含量。

黄土的多孔隙性：又称“大孔土”，孔隙率在35%～60%之间，随深度逐渐减少；地理分布上自东向西、自南向北孔隙率逐渐增大。

黄土的节理：新黄土原生柱状垂直节理发育，无构造节理；老黄土普遍发育斜向构造节理。节理在干燥固结的黄土层及土层上部更发育。

黄土的水理特性：包含渗水性、收缩膨胀性、崩解性三个方面：

• 渗水性：垂直方向渗透性大于水平方向，压实后渗透性显著降低；黏粒含量多的埋藏土及红色黄土透水不良或不透水。
• 收缩和膨胀性：遇水膨胀、干燥收缩，反复易形成裂缝剥落；天然湿度黄土干燥后，水平方向收缩量比垂直方向大50%～100%。
• 崩解性：新黄土浸水后迅速全部崩解，老黄土需一段时间，红色黄土基本不崩解。

抗剪强度：原状黄土强度随方向而异，水平方向强度最大，45°方向居中，垂直方向最小；但冲积、洪积黄土因水平节理存在，水平方向强度最低，垂直方向最大。原状黄土抗剪强度峰值与残值差值大，是黄土地区崩塌、突发性滑坡的重要原因。

黄土的湿陷性：指黄土在一定压力（自重或自重加外压）下受水浸湿，土体结构迅速破坏并显著下沉的现象。湿陷性黄土分为自重湿陷性和非自重湿陷性两类：在上覆土自重压力下浸水发生显著附加下沉的为自重湿陷性黄土，否则为非自重湿陷性黄土。根据《黄土地区公路路基设计与施工技术规范》JTG/T D31—05—2017，湿陷系数δs≥0.015为湿陷性黄土，δs<0.015为非湿陷性黄土。

湿陷性黄土地基的处理措施

基底地表处理：基底为非自重湿陷性黄土地基时，地表处理应符合《公路路基施工技术规范》JTG/T 3610—2019第3.4节规定。

预处理要求：处理前需完成截水及临时排水设施，回填路堤基底的坑洞和陷穴；低洼积水或灌溉区的路堤两侧坡脚外5～10m范围内，用素土或石灰土填平压实，高出原地表200mm以上，确保路基两侧无积水。

试验段与检测要求：所有地基处理方法均需进行试验段施工；基底处理场地靠近结构物时，场地边缘与结构物的最小水平安全距离需满足规定；冲击碾压或强夯处理段，施工结束7d后检测压实度、压缩系数和湿陷系数，15d后进行强度检验。

原材料要求：石灰宜采用Ⅲ级及以上消石灰；水泥宜选用42.5级及以上普通硅酸盐水泥；土料宜采用塑性指数7～15、不含有机质的黏质土，土块粒径不大于15mm。

换填法：宜采用石灰土、水泥土或素土垫层。石灰土垫层宜用磨细生石灰粉，石灰或水泥剂量满足要求；垫层分层摊铺碾压，每层厚度不大于300mm，压实度符合所在部位标准。

冲击碾压法：冲压施工长度不小于100m；与结构物安全距离不足时开挖隔振沟；地基土含水率控制在最佳含水率±3%范围内；采用排压法冲压，过程中检测沉降值、压实度。

强夯法：同一能级采用重锤、低落距方式；地基土含水率控制在8%～24%；分主夯、副夯、满夯三遍实施，两遍夯击间留时间间歇；夯点夯击次数根据试夯曲线确定；与结构物安全距离不足时开挖隔振沟。

挤密桩法：深度≤12m时用沉管法成孔，>12m时用预钻孔法；石灰土挤密桩不得用生石灰；干拌水泥碎石挤密桩的石屑粒径0～5mm、碎石粒径5～20mm，含泥量≤5%；填料前夯实孔底，成桩时分层投料夯击，填料压实度≥93%；挤密桩完成后及时施工桩顶石灰土垫层。

桩基础法：桩顶桩帽采用水泥混凝土现场浇筑，桩顶进入桩帽长度不小于50mm；桩帽顶加筋石灰土垫层及时施工，土工格栅绑扎连接、拉紧锚固后及时覆盖石灰土；过程中检验桩位偏差、桩体质量、桩帽质量、土工格栅及垫层质量；需单桩承载力试验时，预制桩成桩15d后、灌注桩成桩28d后进行。

三、黄土陷穴处理方法

处理范围：路堤坡脚线或路堑坡顶线外，原地表高侧80m、低侧50m范围内的陷穴，串珠状陷穴、路堑边坡出露陷穴，以及规定距离外倾向路基的陷穴均需处理。

预处理措施：处理前拦截引排流向陷穴的地表水和地下水。

灌砂法要求：地表下0.5m范围内采用6%～8%石灰土封填压实。

方法选择：危及路基安全的陷穴，根据埋藏深度和大小选用回填夯实、明挖回填夯实、开挖导洞或竖井回填夯实、注浆或爆破回填、灌砂等方法，具体适用条件如下：

• 回填夯实：适用于明陷穴；
• 明挖回填夯实：适用于埋藏深度≤3m的陷穴；
• 开挖导洞或竖井回填夯实：适用于3m<埋藏深度≤6m的陷穴；
• 注浆或爆破回填：适用于埋藏深度>6m的陷穴；
• 灌砂：适用于埋藏深度≤3m、直径≤2m、洞身较直的陷穴。

防渗处理：处理后暴露的陷穴口，用石灰土等不透水材料做防渗处理，防渗层厚度≥500mm，穴口表面高于周围地面。

四、黄土路堤填筑

填料要求：黄土填料应符合规定，CBR值不满足要求时可掺石灰改良。

禁用范围：黄土不得用于路基浸水部位，老黄土不宜用作路床填料。

填挖结合处理：清除表层土和松散土层，顶部开挖成高度≤2m、宽度≥2m的多层台阶，并压实。

含水率控制：碾压时含水率宜控制在最佳含水率±2%范围内。

路床换填：路床区换填非黄土填料时，按《公路路基施工技术规范》JTG/T 3610—2019第4.2节要求执行。

边坡冲沟处理：雨水导致的边坡冲沟需挖台阶夯实。

高路堤压实：高路堤采用冲击碾压或强夯方式补充压实。

五、黄土路堑施工

预处理：施工前处理路堑顶两侧有危害的黄土陷穴，填平夯实堑顶裂缝和积水洼地；地表平坦或自然坡倾向路基时，设置防渗截水沟或拦水埂。

开挖要求：接近路床高程时顺坡开挖；路床需处理的，待处理后进行成型层施工。

监测与反馈：施工中记录地层产状及地下水出露情况，发现边坡变形加剧或不利于稳定的状况时及时反馈处理。

边沟施工：路基边沟宜在基底处理后、路床成型层施工前完成。

六、沉降与位移监测要求

黄土填筑的高路堤、陡斜坡地段路堤、湿陷性黄土地基上的路堤、深路堑段边坡及坡顶，均宜进行沉降及位移监测。监测点布置、观测频率及监测期需符合要求；有要求时对深路堑边坡进行深层变形监测。

结尾

黄土地区路基施工需充分考虑黄土的特殊工程特性，严格执行地基处理、陷穴处理、路堤填筑、路堑施工等各环节的技术要求，并按规定开展监测工作，才能保障路基的稳定性和工程质量。