浅析湿陷性黄土的地基处理措施
发表时间：2018-03-22T14:25:14.737Z 来源：《防护工程》2017年第32期作者：李顺民
[导读] 地基处理的目的是提高地基承载力，满足上部荷载要求，针对湿陷性黄土更应该注意在处理过程中的质量控制，最大限度地降低工程危险。
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摘要：在工程建设的过程中经常会遇到湿陷性黄土，其是一种特殊土，对工程来说是无法回避的，因此要对其进行处理。本文简述了湿陷性黄土的概念，分析了湿陷性黄土湿陷的原理，介绍了湿陷性黄土地基的特性，总结了工程中常用的地基处理措施，有利于提高工程结构的安全性。
关键词：湿陷性黄土，地基处理，湿陷性
引言
湿陷性黄土地基的基础不好，上层建筑有倒塌的可能，虽然出现类似事故的情况不多，但还是要用不同的方法改进基础条件，建筑物的重量和负荷的基础就是地基，对于湿陷性黄土地基更应该注意地基的处理和边坡加工，完善建筑物荷载的基础必须具有足够的承载力和稳定性，我国《建筑地基基础设计规范》中明确指出：要根据不同区域的不同特点在地基的基础上进行边坡的加固，包括软湿土内陷性的改良，在膨胀土，红粘土和冻土的基础上进行地基的施工。
1湿陷性黄土的概念
湿陷性黄土是黄土的一种，凡天然黄土在一定压力作用下，受浸水后土的结构破坏而发生显著附加变形的土称为湿陷性黄土，属于区域性特殊土。因外压力不同，将湿陷性黄土分为自重湿陷性黄土和非自重湿陷性黄土。
2湿陷性黄土湿陷的原理
湿陷性黄土也是由固体颗粒和水、气组成的三相体。土在受力后是否发生强度破坏或变形破坏，主要取决与它的物质成分，相互关系及相互作用。一般与它的固体颗粒本身的强度和变形关系不大。黄土常含有大量硫酸盐，由黄灰色或棕黄色的极小的粉状颗粒所组成。土质较疏松，黄土颗粒之间结合不紧，用手搓，极易形成粉末，孔隙一般较大，为大孔结构，垂直节理较发育，没有层理。天然含水量小。在干燥且原有结构没有破坏前，土质较坚硬，可以承担一定荷载而变形不大，但极易浸水，浸水后溶盐溶解，颗粒间的粘结力随即下降，引起土结构破坏产生湿陷变形，甚至发生坍陷。
3湿陷性黄土的特征
3.1湿陷性
在自然条件下，黄土因为受到了地表水分的侵蚀，其中的易溶盐发生溶解，导致了颗粒之间的作用力受到了破坏，从而产生蜂窝状的结构。当水分对土壤大量侵蚀以后，土壤颗粒之间的空隙会逐渐联通和扩展，进一步产生了大孔隙的陷穴，当外部荷载对其产生作用以后，土壤的结构会受到破坏，从而产生剧烈变形，强度因此而降低，进而形成湿陷性。
3.2透水性较强
湿陷性黄土之所以具有透水性，这和它的结构特点是分不开的，多孔性以及垂直节理发育等。其孔越大且连同，垂直节理愈发育，黄土层的透水性愈高，特别是在垂直方向上，而在水平方向上的透水性则微弱。此外，如黄土层中有土壤层，或者有黄土结核层时，就会导致黄土层的透水性较差，甚至在土中产生不透水层。
3.3崩解性
当黄土湿陷性产生以后，再次浸入水中就会发生崩解，从而影响到地基的稳定性。相较于其他土质而言，湿陷性黄土的基础处理要更加的负责，难度大、程度复杂、进度慢，同时耗费的时间也更长，尤其是对于大面积的水利坝体处理以及土质夯填来说更加困难。
4黄土的湿陷性评价
目前针对黄土的湿陷机理，国内外存在各种不同的假说，如欠严密理论、结构学说、溶盐假说等，但关于黄土的湿陷评价指标国内外是统一的，包括湿陷系数、自重湿陷量、总湿陷量三个指标。湿陷系数指标用于判别黄土的湿陷性，自重湿陷量指标用于判别湿陷性黄土是自重作用还是非自重作用（自重湿陷性黄土和非自重湿陷性黄土），总湿陷量是划分湿陷黄土地基的湿陷等级。
5防止或减少地基被水浸湿下沉的措施
1）地基处理措施。全部或部分消除地基土的湿陷量，或者采用桩基础（灌注桩或管桩）穿透全部湿陷性土层，或者将基础布置在非湿陷性土层上。2）结构采取的措施。调整或减小建筑物的整体沉降及沉降差，使结构适应地基的变形。3）防水措施。在建筑布置时，考虑场地排水，屋面排水，散水。同时考虑防水，采取措施防止雨水、生产或生活用水的渗漏。
6湿陷性黄土的工程措施
6.1改进的切断位置
切断位置的破坏表现在建筑地基承载力不够；结构失稳或附近开挖边坡失稳造成的地基基础不牢固或基坑隆起，因此，为了避免失败，改进的切断位置是必要的，能够提高地基的抗剪强度。
6.2改善渗透性
要加强改善地基的透水性，由于基坑开挖的进行，通过的流沙比较多，需要研究和采取地基防渗措施，减少压力。
6.3垫层法
1）将基础下一定范围内的湿陷性黄土层挖除，然后分层换填强度和模量相对高的砂、碎石、灰土、素土并夯实至要求的密度，形成很好的持力层，达到地基压力扩散要求。2）施工中应注意的问题:①当垫层厚度不超过3m时，其压实系数不得小于0.98；当垫层厚度大于3m，其压实系数不宜小于0.95；②垫层在施工中，必须保证在最优含水量状态下分层回填夯实至设计标高。
6.4强夯法
该方法使用起吊设备把夯锤提高到预定高度，然后通过夯锤的自由落体运动实现对路基土层的夯实，使得夯面能够使得一定深度的土层更加的密实，消除了湿陷性，有效降低压缩比，并提升路面的整体承载力。在夯锤夯击的过程中，锤重与落距、单击能之间是成正比例的关系，加大落距以及锤重能够显著降低夯击的数量，从而显著提升经济性与加固的效果。夯锤的重量可以选用5～50t，下落的距离则可
以选择10～20m。对于同等重量的夯锤来说，增加落距能够获得更大的落地速度，从而提升加固效果，可是随着落距的不断增大，对于起吊设备也会产生更高的性能要求，相对来说，加大夯锤的重量实施起来的难度更低。使用该方法处理沉陷性黄土，要求黄土含水量要比（2±1）%的塑限含水量低，在水含水量接近与最佳含水量的时候，所产生的效果是最显著的。强夯法具有经济节约、加固速度快以及效果好的特征。
6.5挤密桩法
挤密桩是我国较为成熟的一种湿陷性黄土地基处理技术，以成桩材料为依据，可划分为以下几种类型:①土/灰土挤密桩；②水泥土挤密桩；③水泥粉煤灰碎石桩。土/灰土挤密桩的地基处理深度为5～10m，在处理地下水位以上湿陷性黄土方面具有较大的优势，一旦地基土含水量＞24%、饱和度＞65%，则此方法的应用效果不佳，而水泥粉煤灰碎石桩虽然应用效果极佳，造价却也较为昂贵，因此，在实际工程中，水泥土挤密桩的应用较为广泛。
6.6预浸水法
预浸水法可处理湿陷性等级为严重、很严重的地基场地，施工前宜通过现场试坑浸水试验确定浸水时间、耗水量和湿陷量等，地基预浸水结束后，在基础施工前应进行补充勘察工作，重新评定地基的湿陷性，并应采取其他的地基处理方法处理上部湿陷性土层。
6.7冲击碾压法
该方法是采用压路机外带非圆形轮对路面进行碾压，轮子所形成的势能和行使过程中产生的动能叠加在一起，对地面进行不断冲击与揉搓，通过低频率、高振幅冲击作用将路面压实。在这个过程中会产生高能量的冲击力反复对地面产生冲击力，进而形成强烈冲击波，提升土层的密实度，并最终保证土层的密实度。在碾压的同时需要检测黄土黄水量、压实度、湿陷系数以及最大干密度等综合性指标。当压路机完成全部碾压工作以后，需对黄土的沉降量、湿陷系数以及压实度做全面的检测，来判断该方法是否能够达到工程的预先设计要求。结语
目前处理湿陷性黄土的方法越来越多，都是从造成湿陷性的内因和外因出发，消除地基土的湿陷性，提高地基承载力、抗剪强度，减少沉降量。地基处理的目的是提高地基承载力，满足上部荷载要求，针对湿陷性黄土更应该注意在处理过程中的质量控制，最大限度地降低工程危险。
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