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【摘要】近年来，我国高速铁路的建设与发展十分迅猛，在实际的建设过程中，由于越来越多的高速铁路建设需在湿陷性黄土地带进行，这使得了人们对于高速铁路湿陷性黄土路基处理重视程度越来越高。高速铁路的建设，不仅关系着我国经济建设的进一步发展，同时还对人们的出行安全有着最为直接的影响。因此，在实际的建设过程中，需采取有效措施做好湿陷性黄土路基的处理，以确保高速铁路工程建设具有更高的质量。本文主要对强夯法及冲击碾压在湿陷性黄土路基处理中的应用进行了分析，以供相关人士参考。
【关键词】高速铁路；强夯法；冲击碾压；湿陷性黄土路基
1、前言
由于湿陷性黄土结构松散，在遇到暴雨或外部压力时，极易出现水土流失和地基沉降等现象。如果在实际的工程施工中，对于湿陷性黄土地基不能采取有效的措施进行加固处理，那么整个工程的建设将会毫无质量保证，进而会引发一系列的事故。经过多年的实践研究表明，在对湿陷性黄土地基进行处理时，运用强夯法及冲击碾压，具有施工简便、施工效果显著等功效。下面对其具体应用进行了探讨。
2、强夯法及冲击碾压处理湿陷性黄土机理
强夯法也常称动力加固法，为了提高软土地基的承载能力，将夯锤提升到一定高度后自由落下，在强大冲击波的作用下，压缩土中孔隙，同时部分土体液化，使夯点周边土体在一定范围及深度内出现裂缝，土体中孔隙水（气）从裂隙顺利排出，从而使土体迅速产生压缩、固结，提高了土体承载力。强夯法在铁路、公路、房屋等各工业与民用建筑的软基处理方面应用广泛，强夯法通常适用于非饱和粘性土、砂性土、碎石土、杂填土及陷性黄土等软弱地基的处理。具有施工简便、设备简易、适应性强、经济易行、效果明显等优点。以往施工实践表明，强夯法在处理湿陷性黄土方面也是效果显著，其加固有效深度达10m以上，能够清除黄土深层处的湿陷性。
冲击碾压是利用了非圆形的多边形（三边形或五边形）对地表施以揉压～碾压～冲击的综合作用，以每秒两次的低频率高振幅冲击压实土体。使土体从表层至深层随压力波的传递而得到压实。
3、强夯法处理湿陷性黄土的技术研究
3.1初步确定强夯施工参数
强夯处理湿陷性黄土所采用的参数依据施工现场地质情况，项目对地基的质量要求，并通过试夯来确定。强夯施工需要确定的主要参数有有效加固深度、單位夯击能、夯点布设及施工顺序、单击夯击数及夯击遍数等。
（1）强夯设备及夯锤的选择
采用履带式起重机起吊夯锤，以保证在起落锤时起重机不会发生倾覆，并带有自动脱钩装置。
根据以往的施工经验确定所需单点夯击能，并结合既有机械设备情况，决定采用的夯锤重350kN，夯锤为底面积5m2的圆形形状，高宽比为1：2.5，落距为10m～15m。
（2）有效加固深度
根据我国的实践经验，强夯处理湿陷性黄土有效加固深度采用修正的梅纳公式。
H1=aWh（1）
式中：H1为强夯处理湿陷性黄土的有效加固深度（m）；W为夯锤重量（kN）；h为夯锤提升高度（m）；a为与夯击能及土体特性等因素有关的修正系数，通常取0.5。将锤重及落距代入（1）式得有效加固深度。
（3）夯击点布置与间距
夯点间距通常依据本项目黄土特性及要求的有效处理深度并结合以往施工经验进行布置。具体布置方法为：清除表土后，采用平地機平整地面，用压路机静压1遍再设计位置布设夯点，并用石灰标识夯点。
（4）单点夯击遍数
按不同的夯击遍数进行试夯，以取得试验参数，试夯击数分别按6、8、10进行。大面积强夯施工时，首先按单点夯击遍数为6击进施工，如果最后两击夯沉量之和>15cm，之差>8cm。则增加单点夯击遍数至满足要求。夯击遍数采用三遍，最后一遍为低落距满夯，以夯实地基表层松土为目的。
3.2选取试验进行强夯法处理湿陷性黄土的研究
选择了长20m，加固宽度为25m的代表性区段进行按初步确定的强夯参数进行试夯，并钻取地下不同深度的原状土做室内土工试验，以测试土体物理力学指标的变化情况，判定湿陷是否消除或有效加固深度是否满足设计要求，以评价及验证初步拟定的强夯参数在技术上是否可行性及经济上是否合理。当试验所得结果不能达到设计要求时，进行有关参数调整（如夯锤质量、落距、夯击次数、夯点间距等），并重新进行试夯。
3.3测试结果及分析
由试验结果表明，经对湿陷性黄土进行强夯处理后，其土体结构发生了变化，物理力学性质得到明显改善，强夯增加了土体的干容重，显著降低了土体孔隙比，增强地基承载能力，明显降低了土体压缩性，加固深度内的黄土湿陷性系数均小于0.015，黄土已经不存在湿陷性，强夯法加固湿陷性黄土是技术可行的。
4、冲击碾压处理湿陷性黄土的技术研究
4.1冲击碾压处理湿陷性黄土技术要点
冲击碾压在场地清理、清表完成后进行，如土体过干，提前灌水增湿，使土体含水量达到最佳含水量附近。土体过湿则适当晾晒。因冲击碾压的冲击力量巨大，碾压时土体的含水量可比最佳含水量低5%及高3%，大大减少增湿及晾晒的工作量。为防止地面不平整而影响冲压的最佳效果，每冲压3～4遍后用平地机整平再继续冲压施工。冲压施工完成后用光轮压路机碾压至路基压实标准。
4.2测试结果及分析
由试验结果表明，湿陷性黄土经冲击碾压处理后，改善了土体性质及结構，减少了压缩性，消除了湿陷性，达到了处理目标。
结语：
综上所述，由于我国地质条件复杂，在进行高速铁路工程建设的过程中，经常会遇到湿陷性黄土地基这一处理难题，对于这一问题不能得到妥善处理，那么势必将会导致高速铁路工程的建设质量大打折扣。因此，采取有效的措施加以处理具有非常重要的现实意义。对于强夯法及冲击碾压技术的应用，能够明显降低湿陷性黄土地基的压缩系数和湿陷性系数，从而极大的加强了湿陷性黄土地基的稳定性和承载力，这为高速铁路工程建设具有更高的质量打下了坚实的基础，因此值得进一步推广应用。
参考文献：
[1]梅源.湿陷性黄土高填方地基处理技术及其边坡稳定性[M].北京：中国建筑工业出版社，2013，8.
[2]陈海军.兰州新区湿陷性黄土地基处理[J].西安科技大学学报，2014.
[3]汪国烈，李新怀.大厚度湿陷性黄土的工程处置[C].西部开发中的岩土工程问题（岩土工程系列学术研讨会之九论文集），上海：同济大学出版社，2015.
【关键词】高速铁路；强夯法；冲击碾压；湿陷性黄土路基
1、前言
由于湿陷性黄土结构松散，在遇到暴雨或外部压力时，极易出现水土流失和地基沉降等现象。如果在实际的工程施工中，对于湿陷性黄土地基不能采取有效的措施进行加固处理，那么整个工程的建设将会毫无质量保证，进而会引发一系列的事故。经过多年的实践研究表明，在对湿陷性黄土地基进行处理时，运用强夯法及冲击碾压，具有施工简便、施工效果显著等功效。下面对其具体应用进行了探讨。
2、强夯法及冲击碾压处理湿陷性黄土机理
强夯法也常称动力加固法，为了提高软土地基的承载能力，将夯锤提升到一定高度后自由落下，在强大冲击波的作用下，压缩土中孔隙，同时部分土体液化，使夯点周边土体在一定范围及深度内出现裂缝，土体中孔隙水（气）从裂隙顺利排出，从而使土体迅速产生压缩、固结，提高了土体承载力。强夯法在铁路、公路、房屋等各工业与民用建筑的软基处理方面应用广泛，强夯法通常适用于非饱和粘性土、砂性土、碎石土、杂填土及陷性黄土等软弱地基的处理。具有施工简便、设备简易、适应性强、经济易行、效果明显等优点。以往施工实践表明，强夯法在处理湿陷性黄土方面也是效果显著，其加固有效深度达10m以上，能够清除黄土深层处的湿陷性。
冲击碾压是利用了非圆形的多边形（三边形或五边形）对地表施以揉压～碾压～冲击的综合作用，以每秒两次的低频率高振幅冲击压实土体。使土体从表层至深层随压力波的传递而得到压实。
3、强夯法处理湿陷性黄土的技术研究
3.1初步确定强夯施工参数
强夯处理湿陷性黄土所采用的参数依据施工现场地质情况，项目对地基的质量要求，并通过试夯来确定。强夯施工需要确定的主要参数有有效加固深度、單位夯击能、夯点布设及施工顺序、单击夯击数及夯击遍数等。
（1）强夯设备及夯锤的选择
采用履带式起重机起吊夯锤，以保证在起落锤时起重机不会发生倾覆，并带有自动脱钩装置。
根据以往的施工经验确定所需单点夯击能，并结合既有机械设备情况，决定采用的夯锤重350kN，夯锤为底面积5m2的圆形形状，高宽比为1：2.5，落距为10m～15m。
（2）有效加固深度
根据我国的实践经验，强夯处理湿陷性黄土有效加固深度采用修正的梅纳公式。
H1=aWh（1）
式中：H1为强夯处理湿陷性黄土的有效加固深度（m）；W为夯锤重量（kN）；h为夯锤提升高度（m）；a为与夯击能及土体特性等因素有关的修正系数，通常取0.5。将锤重及落距代入（1）式得有效加固深度。
（3）夯击点布置与间距
夯点间距通常依据本项目黄土特性及要求的有效处理深度并结合以往施工经验进行布置。具体布置方法为：清除表土后，采用平地機平整地面，用压路机静压1遍再设计位置布设夯点，并用石灰标识夯点。
（4）单点夯击遍数
按不同的夯击遍数进行试夯，以取得试验参数，试夯击数分别按6、8、10进行。大面积强夯施工时，首先按单点夯击遍数为6击进施工，如果最后两击夯沉量之和>15cm，之差>8cm。则增加单点夯击遍数至满足要求。夯击遍数采用三遍，最后一遍为低落距满夯，以夯实地基表层松土为目的。
3.2选取试验进行强夯法处理湿陷性黄土的研究
选择了长20m，加固宽度为25m的代表性区段进行按初步确定的强夯参数进行试夯，并钻取地下不同深度的原状土做室内土工试验，以测试土体物理力学指标的变化情况，判定湿陷是否消除或有效加固深度是否满足设计要求，以评价及验证初步拟定的强夯参数在技术上是否可行性及经济上是否合理。当试验所得结果不能达到设计要求时，进行有关参数调整（如夯锤质量、落距、夯击次数、夯点间距等），并重新进行试夯。
3.3测试结果及分析
由试验结果表明，经对湿陷性黄土进行强夯处理后，其土体结构发生了变化，物理力学性质得到明显改善，强夯增加了土体的干容重，显著降低了土体孔隙比，增强地基承载能力，明显降低了土体压缩性，加固深度内的黄土湿陷性系数均小于0.015，黄土已经不存在湿陷性，强夯法加固湿陷性黄土是技术可行的。
4、冲击碾压处理湿陷性黄土的技术研究
4.1冲击碾压处理湿陷性黄土技术要点
冲击碾压在场地清理、清表完成后进行，如土体过干，提前灌水增湿，使土体含水量达到最佳含水量附近。土体过湿则适当晾晒。因冲击碾压的冲击力量巨大，碾压时土体的含水量可比最佳含水量低5%及高3%，大大减少增湿及晾晒的工作量。为防止地面不平整而影响冲压的最佳效果，每冲压3～4遍后用平地机整平再继续冲压施工。冲压施工完成后用光轮压路机碾压至路基压实标准。
4.2测试结果及分析
由试验结果表明，湿陷性黄土经冲击碾压处理后，改善了土体性质及结構，减少了压缩性，消除了湿陷性，达到了处理目标。
结语：
综上所述，由于我国地质条件复杂，在进行高速铁路工程建设的过程中，经常会遇到湿陷性黄土地基这一处理难题，对于这一问题不能得到妥善处理，那么势必将会导致高速铁路工程的建设质量大打折扣。因此，采取有效的措施加以处理具有非常重要的现实意义。对于强夯法及冲击碾压技术的应用，能够明显降低湿陷性黄土地基的压缩系数和湿陷性系数，从而极大的加强了湿陷性黄土地基的稳定性和承载力，这为高速铁路工程建设具有更高的质量打下了坚实的基础，因此值得进一步推广应用。
参考文献：
[1]梅源.湿陷性黄土高填方地基处理技术及其边坡稳定性[M].北京：中国建筑工业出版社，2013，8.
[2]陈海军.兰州新区湿陷性黄土地基处理[J].西安科技大学学报，2014.
[3]汪国烈，李新怀.大厚度湿陷性黄土的工程处置[C].西部开发中的岩土工程问题（岩土工程系列学术研讨会之九论文集），上海：同济大学出版社，2015.