Page 58 - 水利学报2021年第52卷第1期

表 3 轻量土换填厚度为 1.5m 时路基的自重湿陷量计算结果
换填后
各层自
湿陷起 自地面起的 换填 各层自 换填后自
土层 自重 始压力 自重压力 重湿陷 自重湿陷量 密度 换填后自重压力 换填后自 重湿陷 地面算起
深度 湿陷系数 量 重湿陷系 量 的自重湿
δ zs 数δ zs 陷量
/m 各层 累计 P zs/ 各层Δ zs/ ρ/ 该层 P zs/ 累计 各层Δ zs/
P sh/kPa Δ zs/mm Δ zs/mm
-3
P zs/kPa kPa mm （g·cm ） kPa P zs/kPa mm
0.5~2.0 0.011 43 41.08 41.08 0.00 1.114 16.71 16.71 0.000 0.00
2.0~4.0 0.023 51 27.57 68.65 28.98 27.57 44.28 0.015 18.90
4.0~6.0 0.037 59 51.44 120.08 86.58 51.44 95.71 0.026 60.84
6.0~8.0 0.040 77 40.87 160.95 72.00 400.23 40.87 136.58 0.035 63.00 309.24
8.0~10.0 0.043 98 60.85 221.81 112.23 60.85 197.44 0.040 104.40
10.0~12.0 0.021 177 36.34 258.14 32.13 36.34 233.77 0.014 0.00
12.0-15.0 0.033 169 49.30 307.44 68.31 49.30 283.07 0.030 62.10

表 4 不同换填厚度路基自重湿陷量计算结果

换填厚度/m 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0
原场地自重湿陷量/mm 400.23 400.23 400.23 400.23 400.23 400.23
换填后自重湿陷量/mm 309.24 286.20 245.70 238.50 233.10 195.30
换填减小比例/% 22.73 28.49 38.61 40.41 41.76 51.20
法对于低等级自重湿陷场地，且自重湿陷土层分布在浅层时较为适用，而对于湿陷等级较高的场
地，需要联合其他湿陷性处理方法才能完全消除路基的湿陷性。
当场地自重湿陷量相对较小，自重湿陷等级为Ⅱ级，且自重湿陷性土层分布在浅层处，轻量土
减重换填消减黄土湿陷的效果较为明显。以西安市石家街附近，Ⅱ级自重湿陷性场地为例，场地土
样基本物理性质指标见表 5。场地表层为 1.0 m 厚的杂填土，取土及换填时需要挖除，黄土层起讫深
度为 1 ~ 12.0 m，自重湿陷土层主要分布在 2 ~ 7.0 m。根据上述方法用密度为 1.114 g/cm 的轻量土对
3
自重湿陷性黄土场地杂填土以下黄土层进行换填，换填厚度为 1.0 m 时，场地的自重湿陷量由 89.1 mm
减小至 32.4 mm，场地的自重湿陷性完全消除，换填计算结果见表 6。

表 5 西安石家街某场地土样的基本物理性质指标
-3
土样埋深/m 含水率 w/% 密度ρ/(g·cm ） 天然孔隙比 e 饱和度 S r/% 比重 Gs 土的分类
1~10 10.9~20.8 1.43~1.67 0.936~1.104 26.8~60.0 2.71 CL

表 6 西安石家街某场地轻量土换填厚度为 1.0 m 时的自重湿陷量计算结果

自地面起 换填后
湿陷 各层 换填 换填后
土层 自重 起始压力 自重湿陷量 的自重湿 密度 自重压力 换填后 各层自重湿 换填后
湿陷系 陷量 陷量 自地面算起的自
深度 自重湿陷系
数 重湿陷量
/m 各层 ρ/ 该层 累计 数δ zs 各层
δ zs P sh/kPa Δ zs/mm Δ zs/mm
-3
Δ zs/mm （g·cm ） P zs/kPa P zs/kPa Δ zs/mm
1.0~ 2.0 0.002 157 0.0 1.114 33.4 33.4 0.000 0.0
2.0~ 3.0 0.016 67 14.4 16.4 49.8 0.007 0.0
3.0~ 4.0 0.017 81 15.3 17.4 67.2 0.009 0.0
4.0~ 5.0 0.027 75 24.3 18.3 85.4 0.021 18.9
89.1 32.4
6.0~ 7.0 0.019 106 17.1 18.5 103.9 0.015
13.5
8.0~ 9.0 0.013 156 0.0 21.3 125.2 0.009 0.0
10.0~ 1.0 0.009 >200 0.0 16.0 141.2 0.007 0.0
11.0~ 12.0 0.020 160 18.0 18.0 159.3 0.010 0.0

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