湿陷性黄土地基处理方法研究
1、概述
定义:黄土受水浸湿后，在上覆土层自重应力作用下发生湿陷的称自重湿陷性黄土;若在自重应力作用下不发生湿陷，而需在自重和外荷共同作用下才发生湿陷的称为非自重湿陷性黄土。
湿陷性黄土是一种十分特殊的土质，俗称大孔土，主要分布于我国陕甘宁等缺水少雨的干旱地区。属砂壤土的范畴，砂壤土的粘土含量为12.50%～25%,壤土的粘土含量为25%～37.50%，而湿陷性黄土的颗粒组成中粘粒的含量为8%～26%，属于砂壤土，但其性质与砂壤土又有所不同：①在天然状态下具有肉眼能看见的大孔隙，孔隙比一般大于1，并常有由于生物作用所形成的管状孔隙，天然剖面呈竖直节理、颗粒粗，土质干燥；②颜色在干燥时呈淡黄色，稍湿时呈黄色，湿润时呈褐黄色；③土中含有石英、高岭土成分、含盐量大于0.30%，有时含有石灰质结核；④吸水及透水性较强，塑性粘聚力差，水易冲刷成沟，不易粘结，土样浸入水中后，很快崩解，同时有气泡冒出水面；⑤在干燥状态下，有较高的强度和较小的压缩性，由于土质竖直方向分布的小管道几乎能保持竖立，边坡遇水后，土的结构迅速破坏发生显著的附加下沉，产生严重湿陷。这种土质的基础处理与其它土质相比，施工难度大，进度慢，程度复杂，耗用时间长，特别是大面积的土质夯填及水利坝体处理。
黄土湿陷的原因常由于管道漏水，地面积水，生产和生活用水等渗入地下，或由于降水量较大，灌溉渠和水库的泄露或回水使地下水位上升等原因而引起。但受水浸湿只是湿陷发生所必须的外界条件，而黄土的结构特征及物质成分湿产生湿陷性的内在原因。
影响因素:
1、干旱或半干旱的气候是黄土形成的必要条件。
2、黄土受水浸湿后，结合水膜增厚进入颗粒之间。
3、黄土中胶结物的多寡和成分，以及颗粒的组成和分布，对黄土的结构特点和湿陷性的增强有着重要的影响。
4、黄土的湿陷性还和孔隙比，含水率以及所受压力的大小有关。
2、湿陷性黄土地基处理基本思路
湿陷性黄土路基处理的基本原则是破坏土的大孔结构，改善土的工程性质，减少土的渗水性、压缩性，控制其湿陷性的发生，部分或全部消除它的湿陷性。
对于湿陷性黄土地基处理具体方法也很多，但归纳起来其基本思路不外乎以下几种：
1.全部消除黄土层湿陷性，这对于湿陷性黄土土层厚度在15内时容易达到，其常用方法有垫层法(处理深度1~3 m),强夯法(处理深度3~12 m)、挤密法(处理深度5~15 m)等。
2.部分消除黄土层湿陷性，根据建(构)筑物的重要性及分类，限定最小处理厚度，严格控制剩余湿陷量。
3.基础穿透湿陷性黄土层，传力于非湿陷性土层或可靠的持力层上，常用方法就是桩基。这种方法被广泛应用于比较重要的建(构)筑物的基础。
4.充分做好建(构)筑物基础的防水、排水措施，使基础下湿陷性黄土地基无法浸水，以达到避免地基湿陷的目的。
3、常用的处理湿陷性黄土地基的方法
3.1强夯法
又叫动力固结法。是利用起重设备将80～400 kg的重锤起吊到10～40m高处，然后使重锤自由落下，对黄土地基进行强力夯击，以消除其湿陷性，降低压缩变形，提高地基强度，但强夯法适用对地下水位以上饱和度Sr≤60%的湿陷性黄土地基进行局部或整片处理，可处理的深度在3～12m。土的天然含水率对强夯法处理至关重要，天然含水量低于10%的土，颗粒间摩擦力大，细土颗粒很难被填充，且表层坚硬，夯击时表层土容易松动，夯击能量消耗在表层土上，深部土层不易夯实，消除湿陷性黄土的有效深度小，夯填质量达不到设计效果。当上部荷载通过表层土传递到深部土层时，便会由于深部土层压缩而产生固结沉降，对上部建筑物造成破坏。
3.2垫层法
土（或灰土）垫层是一种浅层处理湿陷性黄土地基的传统方法，在湿陷性黄土地区使用较广泛，具有因地制宜，就地取材和施工简便等特点。实践证明，经
过回填压实处理的黄土地基湿陷性速率和湿陷量大大减少，一般表土垫层的湿陷量减少为1～3cm，灰土垫层的湿陷量往往小于1cm，垫层法适用于地下水位以上，对湿陷性黄土地基进行局部或整片处理，可处理的湿陷性黄土层厚度在1～3m，垫层法根据施工方法不同可分为土垫层和灰土垫层，当同时要求提高垫层土的承载力及增强水稳定时，宜采用整片灰土垫层处理。
3.2.1素土垫层法。
素土垫层法是将基坑挖出的原土经洒水湿润后，采用夯实机械分层回填至设计高度的一种方法，它与压实机械做的功、土的含水率、铺土厚度、及压实遍数存在密切关系。压实机械做的功与填土的密实度并不成正比，当土质含水量一定时，起初土的密实度随压实机械所做的功的增大而增加，当土的密实度达到极限时，反而随着功的增加而破坏土的整体稳定性，形成剪切破坏。在大面积的素土夯填施工中时常遇到，运输土料的重型机械容易对已夯筑完毕的坝体表面形成过度碾压，造成剪切破坏，同时对含水率过高的地区形成“橡皮泥”现象，从而出现渗漏。这些都将是影响夯填质量的主要因素。
3.2.2灰土垫层法。
灰土垫层法是采用消石灰与土的2∶8或3∶7的体积比配合而成，经过筛分拌合，再分层回填，分层夯实的一种方法，要保证夯实的质量必须要严格控制好灰土的拌制比例，土料的含水率，这对夯填质量起主要的影响因素。在实际施工过程中，不可能用仪器对每一层土样进行含水率测定，只能通过“握手成团，落地开花”的直观测定法来测定，但这种方法对于湿陷性黄土测定范围过于偏大，经过实验测定大致在14%～19%，存在测定偏差，且土质湿润不够均匀，往往有表层土吸水饱和，下层土干燥的现象，给施工带来很大的难度。当处理厚度超过3m时，挖填土方量大，施工期长，施工质量也不易保证，严重影响工程质量和工程进度。所以垫层法同样存在着施工局限。
3.3挤密法
挤密法是利用沉管、爆破、冲击、夯扩等方法在湿陷性黄土地基中挤密填料孔再用素土、灰土、必要时采用高强度水泥土、分层回填夯实以加固湿陷性黄土地基，提高其强度，减少其湿陷性和压缩性。挤密法适用于对地下水位以上，饱和度Sr≤65%的湿陷性黄土地基进行加固处理，可处理的湿陷性黄土厚度一般为
