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湿陷性黄土地基的处理方法及应用

2015-07-14 180 0

引言
　　湿陷性黄土是一种特殊性质的土，它是指在自重应力或者自重应力和附加应力共同作用下，浸水导致土的结构发生显著变化的土[1]。湿陷性黄土土质较均匀、结构疏松、孔隙发育，土壤未浸水时，土壤的强度及压缩性都较好;一旦土壤浸水，土结构被破坏，土壤的强度及压缩性都会显著降低。在实现性黄土上进行工程建筑，必须选择正确的地基处理方法，改善湿陷性黄土地，消除附加沉降导致建筑工程出现大幅度沉降、倾斜、折裂等危害。文章就湿陷性黄土地基的处理介绍几种方法。
　　1.垫层法
　　垫层法多适用于地下水位以上，局部或整片的处理，而且垫层法多用于处理厚度不超过3m的湿陷性黄土层。处理方法：挖出预处理的湿陷性黄土，再将坑内的黄土及其它粘土作为原料，加入石灰，混合搅拌至均匀。使用夯实设备将混合物回填至接近含水量下层，并将夯实至设计表高。垫层法消除了垫层范围内的湿陷性，从而消除地基的自重湿陷。垫层法具有施工简单、效果好的优点，因而垫层法在局部湿陷性处理中的应用较为广泛。但是，应用垫层法过程中也需要注意一下几个问题。
　　第一，要充分考虑地基土的含水量。如果地基土的含水量过高，或地基土局部基坑存在进水问题，要先采用晾晒等处理方式，将灰土或者素土的含水量控制在最佳水平。如果含水量水平在最佳水平上下浮动，应坚持宁小勿大的原则。否则含水量高于最佳水平容易造成土体强度下降，土体变形程度增加。
　　第二，垫层处理宽度是否达到规范要求。垫层的宽度对碾压设备工作效果产生很大的影响。如果垫层宽度未达到标准要求，碾压设备则不能对垫层进行充分碾压，垫层的压实度也就不均匀。
　　第三，加强质量控制。在施工中要控制碾压分层的厚度，确保厚度不高于30cm，再按照垫层厚度的差异根据不同的检测标准检测垫层的厚度。垫层≤3m，压实系数≥0.95;垫层>3m，压实系数≥0.97。
　　2.夯实法
　　夯实法的历史悠久，至今已有2000多年的历史。在长期的实践应用中，夯实法经历了从小能量夯实到重锤夯实的发展，夯实的深度也有了极大的发展。而且随着强夯的出现，原有的夯实原理得到极大的突破，夯实的效果大大加强。夯实法多用于厚度低于2m的湿陷性黄土地基处理，而且重锤夯实效果比小能量夯实效果更好。如果湿陷性黄土的厚度超过2m，强夯法的效果则更加明显。
　　2.1重锤夯实法
　　重锤夯实法为使用小型起重机将重锤提升到一定高度再自由落下，通过反复操作，逐渐达到夯实基地和压实的效果。该做法多用于夯实表层土地基，使地表形成一层较为均匀的硬壳层，提高地基表层的强度。在施工中应做好排水、控制含水量、分层和防冻等工作。
　　2.2强夯法
　　强夯法虽然发展于重锤夯实法，但是强夯法的工序及原理与重锤夯实法存在较大的差异。强夯法利用大吨位起重机，将体型和重量更大的巨锤提升至更高的高度，再让巨锤自由落下，依靠冲击能和冲击波强制压实地基，降低土壤的压缩性[2]。该方法适用于地下水位以上，饱和度小于等于60%的湿陷性黄土。该夯实方法使用的设备简单，原理直观，适用范围广，对非饱和土壤加固效果好。夯实速度快、成本低、质量高，是当前最为经济的加固方法。在夯实过程中需要注意一下几点。一是涉及阶段需要充分考虑湿陷性黄土的类别、等级以及场地对夯击能量、点位布置、夯击深度的影响。因此，在使用强夯法直线需要进行实验，确定合适的设计参数和施工设计方案，否则给工程建设带来严重的安全隐患。二是采取一定的增湿或降湿措施。由于土壤含水量存在显著差异会严重影响局部夯实效果，因此，需要采取一定的增减湿度措施，以免出现橡皮图。一旦出现橡皮土，需要立即停止夯实操作，并晾晒土壤，并加入碎石等粗骨料，再继续夯实。三是加强质量控制。做好每个环节的质量把关工作，确保夯实工作按照既定的锤距、落距和夯击位置进行，并着重做好夯击次数的控制。
　　3.化学加固法
　　化学加固法是通过气压、液压或者其它电化学原理将水泥浆液、粘土浆液或者其它化学浆液，通过灌注、喷射、化学加固等方法使浆液与土颗粒胶粘合，从而达到改善地基土的物理性质和化学性质。其中灌浆法的出现时间最早，应用程度也最广。由于该加固方法成本较高，因而只适合小范围加固，多用于其它处理方法不能完成的区域。此外，混合搅拌也有一定的应用范围。混合搅拌分为高压喷射和深层搅拌两种，高压喷射搅拌需要先使用高血水枪处理地基土，将地基土和浆液混合搅拌。深层搅拌通过特制的深层搅拌设备将地基深处粘土和浆液进行强制搅拌，形成具有整体水稳性和高强度的地基土。但是任何一种化学加固法处理的地基都存在一定的附加下沉问题。因此，化学加固处理前要制定合理的施工顺序，保障施工进度，预防大面积浸湿，将附加下沉问题控制在最小范围，确保工程建筑的安全。
　　4.结语
　　对于湿陷性黄土地基的处理，必须根据湿陷性黄土地的实际情况，合理选择地基处理方法，严格按照处理要求施工。尤其是严格按照施工要求施工，并做好施工质量控制，才能发挥不同处理方法的优点，降低地基处理复杂程度和成本，确保建筑物和人员安全，提高经济效益。
　　【参考文献】
　　[1]曹战立.试比较湿陷性黄土地基的处理方法[J].江西建材，2014，（19）.
　　[2]张茹.湿陷性黄土地基处理方法进展与实践[J].山西建筑，2010，（10）.
　　[3]郭小云，王敏，闫嘉庆，相兴华，白晓红.灰土挤密桩法和强夯法处理湿陷性黄土地基的效果对比[J].施工技术，2012，（19_.
　　作者简介：王丹丹（1983.3—）男;汉族;籍贯河南省偃师市;2005年毕业于长安大学地质工程系;任职单位：中国建筑材料工业地质勘查中心甘肃总队;职称：工程师（中级）;学士学位，本科毕业;工作研究方向：工民建勘察、地质灾害评估、矿山环境恢复治理、地质灾害勘查设计等;

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