0引言

　　当前西部地区公路建设正成为国民经济新的增长点。特别在毛乌苏地带，地区道路的发展突飞猛进，但是随着城市快速干道的发展，公路桥梁在公路造价中所占比重越来越大。认识沙漠地区的工程地质特性，并进行园地制宜的桥涵地基处理，是设计和建设者新的课题。就具体工程而言，榆林市环城高速干道工程项目对桥涵地基的处理进行了摸索和总结，形成一套较为成熟的技术方法和经验。现就榆林市北绕工程中部分公路桥涵地基对沙漠地基的处理方法作一介绍。

　　1场地工程地质情况

　　1.1该地区位于毛乌苏沙地，地形相对平坦，风蚀作用强烈。地层岩性属于出露中生界至新生界地层，所处地区土体主要为粉细沙、粉土和粉质粘土，粉土粉细沙稍密，饱水条件下具有液化性，粉质粘土可塑—软塑，腐殖质含量较高，工程地质性能均较差；岩体主要为砂岩和泥岩，砂岩为硬质岩石，风化程度较差，工程地质条件良好，泥岩为软质泥岩，遇水易软化，工程地质性能差。

　　1.2场地大区域上潜水属黄河水系，以雨水补给为主的雨、雪、地下水混合径流。受榆溪河的影响，场地潜水流向芹河，坡降小。地下水位在场地整平标高下2～5m，年变化幅度0.8m。地下水对混凝土无侵蚀性。场地最大冻土深度1.3m。由于工程所在地内广泛分布有一层松散细砂层，即第（4）层湖积细砂层，其结构松散、强度低、易液化、埋深浅、厚度变化大，处于地基受力层范围，不能满足上部结构对地基承载力和变形的要求。因此，除少数小型构筑物可采用天然地基外，其余较大构筑物或高填方的地基须进行处理。

　　2地基处理方法比选

　　由于在该区域建设条件较为复杂，应从投资经济、工期要求、施工条件、建材供应、环境影响等多个因素的综合比较，本着安全、适用、经济的原则选择最佳地基处理方法。

　　2.1换填法

　　该方法适用于基础下为松散砂土。当地下水位较高，风积沙饱水状态下受压剪裂，很容易形成流沙，无法正常施工。采用常规的压实办法无法到达地基承载力的要求，工期要求紧的情况下，可以采用换填级配良好的沙砾，直接将粉细沙挖除，换填以后的地基形成比较稳定的透水层和承压层，经过标准贯入试验，均能达到图纸要求的承载力。

　　2.2振动压实法

　　该方法适用于加固砂土、粉土、粘性土及人工填土等，基础地质条件良好，地下水位较底，土体含水量较适宜碾压。这是一种最常规的地基处理方式，当这种方法无法适用时，才采用其他的地基处理方式。

　　2.3钻孔灌注桩法

　　该方法适用于粘土、粉土、砂土、人工填土等土层。在西北黄土地区广泛采用一种叫“锅锥桩”的钻孔灌注桩，它施工简便，造价较省。但由于该施工场地位置的砂土松散，且地下水位较高，成孔护壁困难，成孔质量很难控制，故采用时需采取一定的措施。

　　2.4水坠法

　　该方法在陕北地区的一般构造物的基地处理、路基基地处理中得到广泛应用，它施工简便，造价低。实践证明，浸满水的砂土经过人工振撼或机械震动时.在其振撼所影响范围内，砂土的密实度可以大大提高，适用于加固上层砂土。

　　2.5强夯法

　　该方法可用于加固碎石土、砂土、粘性土、人工填土、湿陷性黄土等各类地基。它由于效果显著、设备简单、施工方便，经济节约等优点得到广泛应用。

　　3地基处理方法选择原则

　　根据有关规范、规定，根据该工程的实际情况本着“安全、适用、经济”的原则，从技术可靠、施工方便、经济节约、环境保护等多种因素对以上方法进行比较，确定一种或几种综合处理地基的较佳方法。根据工程的实际情况，对地基处理提出了以下基本的要求：1.地基持力层的承载力标准值不小于150kPa。2.地基压缩模量及均匀性、沉降均能满足设计要求。按以上要求，根据该工程的不同功能、特点，最后确定对中桥、大桥等跨径较大的公路桥梁基础采用钻孔灌注桩基础；对跨径的桥梁扩大基础如果承载力达不到设计要求，采用换填沙砾分层压实的方法；对一般管涵、小型排水涵洞，采用洒水后压路机振动碾压处理地基；对于高填方地段及地质不良地段可采用强夯法。

　　下面重点介绍水坠法、灌注桩法、强夯法的机理、设计、施工方法和加固效果。

　　水坠法。砂土是无粘性土，呈单粒结构。密实状态时，强度较大，是良好的天然地基，呈松散状态时则是一种软弱地基，尤其是饱和的粉细砂稳定性很差，容易产生流砂，在震动作用下，可能发生液化。砂土吸附水的能力很差.当地下水位较低时，砂土上部的水由于压力差自上而下渗透时，渗透水对砂土产生动水压力。当砂土浸水呈饱和状态时，在振撼作用下，可克服砂土颗粒间的阻力而重新分布，由疏松度密实在级配良好的情况下，颗粒较小的砂土，在动水压力作用下可以均匀地填充到大颗粒的孔隙中，得到较大的密实度。使用水坠砂法处理砂土地基时，必须满足以下条件，否则不能达到预期效果。（1）地下水位必须低于需加固的土层地下水位低时，才能产生自上而下的压力差，使砂土颗粒趋于密实。（2）下部地基土要有良好的透水性。（3）必须使砂土地基保持可靠的稳定性。

　　水坠法的施工要求。基槽一般可比基底宽30cm，深度根据地基受力层范围确定，将水注入基槽，然后均匀地将不含植物残体的砂子填入，每层厚度一般为3O～40cm，水深必须淹没砂层。用推土机、履带式拖拉机开挖至设计深度后注水并反复振动，使填入的砂土充分受振而密实。经水坠密实后的稳定砂层，承载力可达l5O～200kPa，且地基压缩性小、抗冻性好、施工简便。

　　强夯法。强夯法是在极短的时间内对地基土体施加一个巨大的冲击能量，初始使土体结构破坏或液化，然后排水固结压密，最后土体产生触变恢复。强夯法在工程实践中被证实是地基处理的有效方法之一。根据该工程所在地细砂的物理性质指标，砂层最大孔隙比еmax=1.00，最小孔隙比еmix=0.54。工程所在地广泛分布的第（4）层松散细砂层，其强度低，埋藏浅，厚度变化大，可液化。通过强夯，可减少孔隙比，提高强度，减小沉降，并可消除液化。

　　在强夯加固有效深度内强夯后的承载力：

　　粗砂200～250kPa；细、中砂250～300kPa。

　　强夯要求。为了取得强夯的有关参数，即夯击能量、夯点间距、夯击次数和夯后地基土的有效加固深度、强度、变形指标、平均夯沉量等，以确定正式强夯时的施工参数，须先进行试夯。

　　试夯区采用3.6m、4.0m、4.5m三种间距等边三角形布置。主夯能量分别为1000kN·m和2OOOkN·m，单点夯击8～12次，最后两击平均夯沉量可达﹤50mm。夯击一遍后推平洒水湿润表层砂土层，采用500kN·m能量，搭痕1/3遍夯。试夯后通过检测，第（4）层松散砂层夯后强度和压缩模量提高较多，并且差异小，说明夯后地基土的均匀性好。

　　4结语

　　在沙漠地区采用强夯法处理地基，公路建设在处理桥涵路基基础上提出的较早设想，并进行试验和推广。要求现场施工严格质量监控，及时进行检测。通过本工程摸索实践取得地基处理的一些经验，但是还待进一步总结提高和完善。

　　参考文献

　　l“建筑地基处理技术规范”（JGJ79-94）.

　　2《公路桥涵施工技术规范》JTGTF50-2004.

　　3地基处理手册.中国建筑工业出版社.

　　4强夯法处理沙漠地基及强夯理论探讨.