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一、工程简介
青海省某高速公路合同段有湿陷性黄土路段7.52Km，设计采用开挖换填60-80cm三七灰土的方法处理地基，虽然能够一定程度上提高路基的承载力和稳定性，但是原黄土地基的密实度并没有得到改变，一旦遇水其湿陷性依然存在，仍会给路基稳定造成隐患。为此项目采取“冲击碾压与填筑灰土垫层”两种措施结合处治高原季节性冻土区湿陷性黄土路基的工艺技术，很好地预防了路基消融冻胀，路基沉降减小，提高了路基的整体稳定性。![]()
对路基范围内湿陷性黄土地段原地表清表30cm后，用25KJ冲击式压路机进行原地表冲碾，在冲碾35遍后沉降观测稳定且压实度达到最大，有效影响深度达到1.4m左右，约1.1m范围能有效地消除黄土的湿陷性，0.8m范围压实度达到96%。 通过冲击碾压施工，地基土得到预先压缩，消除了黄土的湿限性，可有效提高基底的密实度，提高路基的承载力，减少路基沉降。石灰土强度形成机理：细粒土中掺入石灰后,石灰与土发生强烈的相互作用,其主要物理与化学反应包括离子交换、Ca（OH）2结晶、碳酸化和火山灰反应。Ca（OH）2离解后的Ca2+与粘土胶体颗粒反离子层上的K+、Na+发生离子交换后,使得胶体吸附层减弱,胶体颗粒发生聚结,这是早期石灰土强度形成的主要原因。Ca（OH）2与水作用形成的含水晶体把土粒胶结成整体,从而提高石灰土的水稳定性。而形成的CaCO3过程的碳酸化反应及形成硅酸钙与铝酸钙过程的火山灰反应是石灰土强度和稳定性提高的决定性因素。灰土混合料的初期表现为塑性降低、最佳含水量增大、最大干密度减小等；后期变化表现为晶体结构的形成,从而石灰土的强度和稳定性得以提高。填筑灰土垫层，一方面增加了基础的强度，另一方面可以隔断地面水渗入和地下毛细管水上升侵害路基，减小冻融冻胀对路基的危害，从而提高路基的稳定性。1）冲击碾压施工有效影响深度在1.4m左右，冲碾35遍后的地基可在1.1m范围内有效地消除黄土湿陷性，可以有效提高原路基基底的密实度，减少工后沉降，提高路基承载力。2）灰土垫层具有一定的强度和水稳定性，时间越长，强度越高。灰土垫层的最大干密度为1.79g/cm3，填筑灰土垫层后一方面使地基的强度得到增强，提高了地基的剪切变形能力和承载力，另一方面又阻隔毛细管水上升，有效降低地表水浸润线，又能够阻止地表水下渗对黄土地基的影响，防止湿陷向深层发展，从而提高路基的稳定性。3）施工工艺简单，只需一般软基处理的施工机械即可。3、适用范围：该工法适用于高原季节性冻土区路基填高小于2.0m的路段和浅挖路段路床范围Ⅱ级（及以下）自重湿陷性黄土路基的综合处治，同样适用于非自重湿陷性黄土和其他非泥质软土路基的浅层处治施工。采用冲击碾压方法对湿陷性黄土路基处理可以直接压实低填方路段的原地基，省去了挖掘后再重新分层填筑的工序，缩短了大量的施工时间，大幅提高施工进度。2、经济效益
1）从施工方案比较：采用清表后冲击碾压的方法处理地基，省去了挖掘后再重新填筑的工序。
2）经济指标：综合比较，冲击碾压+灰土垫层处理费用比换填砂砾垫层强夯法要低0.6元/m2, 节约施工成本32*7520*0.6=14.4万元。
3）从拌合工艺比较，用路拌法施工比集中厂拌合、摊铺机摊铺省费用，不需建集中拌合厂，省去了修建拌合站、购置拌和机与拌合料运输等的环节，大大降低了成本。
综合以上分析，冲击碾压方法施工较挖后重填节省时间、节约成本；路拌法施工较传统的施工方法可缩短施工时间，提前工期，又比集中厂拌法施工节省施工费用，大大降低施工成本。
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