對濕陷性黃土地基處理方法的探討

【摘要】在施工勘探和施工建設(shè)中，最重要的問題就是濕陷性黃土問題。在黃土地區(qū)經(jīng)常出現(xiàn)的病害就是黃土濕陷性，需要按照黃土濕陷的程度來對其進行處理，確保工程質(zhì)量的同時還需要保證經(jīng)濟型。對于濕陷性黃土的基本特征以及地基處理措施的正確認識有助于提升整個工程的質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】濕陷性黃土；地基處理

引言

在施工過程中，如果濕陷性黃土地基建設(shè)出現(xiàn)問題，上層建筑就有可能倒塌，雖然出現(xiàn)類似事故的情況不多，但還是要用不同的方法改進基礎(chǔ)條件，建筑物的重量和負荷的基礎(chǔ)就是地基，對于濕陷性黃土地基更應(yīng)該注意地基的處理和邊坡加工，完善建筑物荷載的基礎(chǔ)必須具有足夠的承載力和穩(wěn)定性，我國《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》中明確指出：要根據(jù)不同區(qū)域的不同特點在地基的基礎(chǔ)上進行邊坡的加固，包括軟濕土內(nèi)陷性的改良，在膨脹土，紅粘土和凍土的基礎(chǔ)上進行地基的施工。

1、概念

濕陷性黃土是一種特殊性土。黃土按生成年代早晚可分為老黃土（Q1午城黃土和Q2離石黃土）和新黃土（Q3馬蘭黃土和Q4早期次生黃土）。老黃土的大孔結(jié)構(gòu)退化，土質(zhì)密實，一般無濕陷性。新黃土大孔發(fā)育，有濕陷性，在受水浸濕后，在一定的壓力作用下，原土結(jié)構(gòu)就會很快破壞，且產(chǎn)生較大的下沉，這種黃土稱為濕陷性黃土。

2、濕陷性黃土產(chǎn)生的機理

黃土濕陷主要受到兩大因素的影響，一是自身結(jié)構(gòu)、土質(zhì)特征；二是外界水源的影響。黃土濕陷具體過程如下：①受到區(qū)域季節(jié)性、少量的降水影響，松散的粉粒粘黏；②受到長期干旱氣候的影響，粉粒中的水分、鹽類不斷被析出，集中于粗粉粒表面、接觸點等位置，隨著時間的逐漸推移，這些物質(zhì)不斷沉淀至產(chǎn)生膠結(jié)物，在含水量持續(xù)減少的情況，粗粉粒逐漸彼此靠近，分子引力、結(jié)合水聯(lián)結(jié)力增大，構(gòu)成以粗粉粒為主體的多孔結(jié)構(gòu)；③一旦黃土遭受水的浸潤，則會導(dǎo)致土粒周邊的結(jié)合水膜增厚，侵入至土粒內(nèi)，此時結(jié)合水的聯(lián)系減弱，鹽類溶解，膠結(jié)物軟化，結(jié)構(gòu)強度下降，這也就造成黃土骨架強度下降，在覆土層自身重力或是其他附加力的影響下，黃土結(jié)構(gòu)被破壞，空隙塌崩，出現(xiàn)濕陷現(xiàn)象。

3、濕陷性黃土地基的特性

1）多孔性，不用工具，肉眼就可以看到土中有各種大小形狀各異的各種孔隙和孔洞，所以常常有人也將此種濕陷性黃土叫為大孔土。2）在濕陷性黃土地區(qū)，野外常常能看到陡峻而壯觀的連片黃土崖壁，是黃土地區(qū)特有的景觀，這是因為黃土垂直節(jié)理發(fā)育形成的。3）黃土的另一特性是透水性較強，濕陷性黃土之所以具有透水性，這和它的結(jié)構(gòu)特點是分不開的，多孔性以及垂直節(jié)理發(fā)育等。其孔越大且連同，垂直節(jié)理愈發(fā)育，黃土層的透水性愈高，特別是在垂直方向上，而在水平方向上的透水性則微弱。此外，如黃土層中有土壤層，或者有黃土結(jié)核層時，就會導(dǎo)致黃土層的透水性較差，甚至在土中產(chǎn)生不透水層。4）沉陷性也是濕陷性黃土的一大特性，黃土顆粒組成的最大特征之一就是具有粉末性。因為有粉末性，黃土粉末顆粒之間相互結(jié)合不夠緊密，所以每當(dāng)土層含水量發(fā)生變化時，在附加壓力及自重力壓力的作用下，黃土顆粒之間位置相對發(fā)生變化，土體失去了它的固結(jié)性能。因而也就常常引起強烈的沉陷和變形。

4、濕陷性黃土地基處理方法

4.1沖擊碾壓法是采用壓路機外帶非圓形輪對路面進行碾壓，輪子所形成的勢能和行使過程中產(chǎn)生的動能疊加在一起，對地面進行不斷沖擊與揉搓，通過低頻率、高振幅沖擊作用將路面壓實。在這個過程中會產(chǎn)生高能量的沖擊力反復(fù)對地面產(chǎn)生沖擊力，進而形成強烈沖擊波，提升土層的密實度，并最終保證土層的密實度。在碾壓的同時需要檢測黃土黃水量、壓實度、濕陷系數(shù)以及最大干密度等綜合性指標。當(dāng)壓路機完成全部碾壓工作以后，需對黃土的沉降量、濕陷系數(shù)以及壓實度做全面的檢測，來判斷該方法是否能夠達到工程的預(yù)先設(shè)計要求。

4.2灰土擠密樁法，一般可用來處理厚約3～15m的濕陷性黃土地基，其設(shè)計樁長4.5m及成孔樁徑400mm，并在其孔中回填夯實2：8的灰土，同時按等邊三角形的方式布樁，其中樁的排距為720mm及其中心距為830mm。另外，在灰土擠密樁施工結(jié)束后，在其基底設(shè)厚0.5m的灰土墊層。通過驗證，復(fù)合地基承載力的特征值在樁間土擠密系數(shù)≥0.93及灰土填料壓實系數(shù)≥0.97時達220KPa，因此與建筑荷載的要求相符，同時未處理黃土層的濕陷量<150～200mm，滿足規(guī)范的要求。

4.3緩沖法一般適用于地下水位以上的局部地基，整個地基的施工有時也可以采用可折疊的基板同時開挖，地基低于填充后，應(yīng)與灰混合均勻，然后根據(jù)選定的沖壓設(shè)備的設(shè)計進行施工，這種方法是一種比較簡單的建設(shè)，是常見的問題是治療效應(yīng)與黃土治療。

4.4置換法，當(dāng)建筑物的承重層軟弱時，就不能滿足地基基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)的要求，常采用軟墊，在一定范圍內(nèi)回填強度較大的砂、碎石或石灰，緊湊鋪墊在一定范圍內(nèi)的軟土層向上挖，具有較高的抗拉強度，抗壓強度較低時可以使用非侵略性的材料，如砂，礫石或碎石、石灰土，石渣作等，可以提高承載能力，并通過傳播緩沖應(yīng)力降低地面墊層下的附加壓力，避免濕陷性黃土地基基礎(chǔ)的沉降。

結(jié)語

在工程建設(shè)過程中，只有堅實的地基才能支撐高層建筑，我國濕陷性黃土地區(qū)往往使建筑出現(xiàn)不均勻沉降裂縫，導(dǎo)致建筑物的傾斜，甚至造成人身安全事故，因此，必須根據(jù)不同的年份、地區(qū)對地基處理方法進行適當(dāng)?shù)倪x擇，以保證建筑物的安全，部位根據(jù)實際的經(jīng)驗，總結(jié)了濕陷性黃土地基的處理方法，為濕陷性黃土地區(qū)的治理提供參考。

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