高原地區(qū)濕陷性黃土地基處理探究

張慶平

(青海大學(xué)基建處，青海 西寧 810016)

由于我國(guó)的地域廣泛遼闊，并且所分布的土質(zhì)也是各種各樣的，所形成的黃土是一種黃色的粉狀土，是由濕陷性黃土與非濕陷性黃土共同組成的，由于受到覆蓋土層的壓力以及在建筑物附加壓力的影響作用下，而黃土?xí)艿剿慕?，?dǎo)致其結(jié)構(gòu)發(fā)生快速的破壞，產(chǎn)生附加沉降，此時(shí)土的強(qiáng)度也會(huì)跟隨快速降低，從而也就形成了的濕陷性黃土。所謂濕陷性黃土主要可以分為自重濕陷性黃土以及非自重濕陷性黃土，黃土一般遍及在黃河中游地區(qū)。主要研究分析了濕陷性黃土的重要特征，介紹對(duì)其地基處理的重要措施。

一、產(chǎn)生濕陷的主要原因

（一）通常產(chǎn)生黃土濕陷的主要原因就是因?yàn)楣艿缆┧?，?dǎo)致地面出現(xiàn)積水，而生活與生產(chǎn)用水就會(huì)一直滲入到地下，或者是因?yàn)榇罅康慕邓鶎?dǎo)致地下水位不斷上升造成的，但受到水的浸濕只是發(fā)生濕陷問(wèn)題的一個(gè)外在條件，只有黃土自身的特征才是出現(xiàn)濕陷現(xiàn)象最重要的一個(gè)因素。通過(guò)資料分析，在我國(guó)所分布的濕陷性黃土通常都是黃色的，它的粉土粒含量一般是占到土的重量60%左右，并且在土中會(huì)含有大量成分的氯化物以及硅酸鹽等一些可溶鹽類，它的礦物親水性則是非常弱的，而粒度較細(xì)并且很均勻，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)是疏松多孔的，大孔是較為明顯的，一般遇到水連接時(shí)則會(huì)減弱，并且強(qiáng)度降低，體積也會(huì)有所減少等顯著特征。

（二）如果濕陷性黃土在受到水出現(xiàn)浸濕時(shí)，它會(huì)結(jié)合水膜出現(xiàn)增厚的現(xiàn)象并且是楔入顆粒之間的，而結(jié)合水連接則會(huì)消失，其中的鹽類會(huì)溶在水里，此時(shí)骨架的強(qiáng)度也會(huì)有所降低，因此，土體會(huì)在上覆土層的作用下，形成自重壓力以及附加壓力共同的影響下，其結(jié)構(gòu)會(huì)受到一定的破壞，而土粒會(huì)快速滑向大孔，導(dǎo)致孔隙減少，而體積也會(huì)有所縮小，出現(xiàn)下沉的現(xiàn)象。由于濕陷性黃土產(chǎn)生濕陷的程度是各不相同的，所以地基出現(xiàn)沉降時(shí)的程度也會(huì)有所不同，也就產(chǎn)生了不均勻沉降的現(xiàn)象。因此，濕陷性黃土變形主要是通過(guò)在水的影響作用下導(dǎo)致地基的強(qiáng)度有所降低，而變形則會(huì)急劇的加速，所以建筑物就會(huì)產(chǎn)生大幅度的沉降以及出現(xiàn)沉降差，而導(dǎo)致建筑物出現(xiàn)傾斜和裂縫現(xiàn)象，存在不安全的因素。

二、地基處理的主要措施

一般用于處理地基的方法主要是作用于破壞了黃土大孔的結(jié)構(gòu)，從而部分或者是全部消除了地基濕陷性，從而防止或者是減少濕陷現(xiàn)象的發(fā)生。在這里我們主要介紹幾種方法：

（一）應(yīng)用強(qiáng)夯法。這種方法主要的工作原理就是應(yīng)用了具有一定重量的夯錘，當(dāng)自由下落時(shí)會(huì)產(chǎn)生巨大的沖擊力以及用沖擊波來(lái)沖擊地基，把黃土層進(jìn)行夯實(shí)壓密處理，并把土中的空隙進(jìn)行壓縮，對(duì)于在周圍夯擊點(diǎn)的深度內(nèi)從而形成一定的裂隙，進(jìn)行排水和排氣，將土層中所郁積氣、水加以排出，而此時(shí)的土地就會(huì)固結(jié)。應(yīng)用這種方法的技術(shù)難點(diǎn)就在于夯擊的深度、次數(shù)以及夯沉量等方面，都要準(zhǔn)確的把握，如果拿捏不準(zhǔn)，則會(huì)影響到夯擊的效果。由于夯擊的深度必須要根據(jù)土層的厚度以及土層的濕陷等級(jí)進(jìn)行確定，對(duì)其夯擊量必須要考慮到地基土壤的結(jié)構(gòu)、屬性、載荷大小以及夯擊的深度等條件。通常情況下，一般先夯2 至3 遍，再以低能量進(jìn)行夯擊一遍，在夯擊兩遍中間時(shí)必須要有一段間隔時(shí)間，這主要是根據(jù)土層當(dāng)中空隙水壓力消散的時(shí)間決定的。如果是滲水性較差的粘土，所間隔的時(shí)間是不能少于34 周的，如果滲水性較好則可以進(jìn)行連續(xù)的夯擊，如果在施工時(shí)并沒(méi)有按照具體的規(guī)范要求或者是和實(shí)際的施工工藝存在差距時(shí)，則會(huì)影響施工的質(zhì)量，所以，為了避免工程出現(xiàn)任何隱患。對(duì)其檢驗(yàn)的方法則是通過(guò)對(duì)室內(nèi)土工進(jìn)行試驗(yàn)，從而確保施工質(zhì)量以及良好的施工工藝。在濕陷性黃土的地基在通過(guò)強(qiáng)夯擊處理以后，則會(huì)轉(zhuǎn)變成非濕陷性的地基，一般是應(yīng)用在荷載較大、產(chǎn)生不均勻變形的地基，比如有隧道和橋涵等建設(shè)。應(yīng)用強(qiáng)夯法它的主要特點(diǎn)就是質(zhì)量比較可靠、適應(yīng)性較好并且造價(jià)低等的優(yōu)勢(shì)。

（二）應(yīng)用土墊層的處理方法。這種方法是通過(guò)在一定范圍內(nèi)的濕陷性黃土開(kāi)挖，再應(yīng)用灰土或者是素土在最佳含水量的狀態(tài)下對(duì)其進(jìn)行分層的回填碾壓并夯實(shí)。在經(jīng)過(guò)分層以后夯實(shí)的黃土，會(huì)破壞大孔的結(jié)構(gòu)，而鹽類作用土粒所產(chǎn)生的膠合作用而引發(fā)的內(nèi)聚力則會(huì)消失，其空隙的體積則會(huì)出現(xiàn)縮小，而土的密實(shí)度就會(huì)增大，也就消除了墊層的濕陷性，降低地基一定的壓縮性，從而就會(huì)減少土的滲水性以及提高地基承載的能力等。這種方法是較為傳統(tǒng)的一種處理方法，但一直應(yīng)用發(fā)展到現(xiàn)如今，由于現(xiàn)代化的機(jī)械設(shè)備已經(jīng)大大取代了人工勞動(dòng)力，同時(shí)也縮短了工期。而這種法它具有直接性，并且對(duì)于施工質(zhì)量也容易控制，一般對(duì)地下管線的作用比較小，沒(méi)有振動(dòng)，起灰量也較少，沒(méi)有噪音等一些綜合特點(diǎn)，所以得到了廣泛的應(yīng)用。

（三）硅化加固法。應(yīng)用這種方法它是作為比較復(fù)雜的一個(gè)物理化學(xué)過(guò)程，它主要的作用原理就是把硅酸鈉漿液進(jìn)行注漿后被壓入到黃土層以后，再和黃土當(dāng)中的鎂離子、鈣等元素產(chǎn)生了交換的反應(yīng)，從而生成了一種新的膠結(jié)物質(zhì)，而這種物質(zhì)則會(huì)促使黃土具有一定的堅(jiān)固性，并且可以消除濕陷，降低滲透以及提高強(qiáng)度等優(yōu)勢(shì)，達(dá)到加固的效果。由于硅化法相對(duì)簡(jiǎn)單，并且造價(jià)較低，方便掌握等，它的加固體水穩(wěn)性較好并且強(qiáng)度較高，在針對(duì)高原地區(qū)的濕陷性黃土地基加固處理后，均可以達(dá)到消除土體濕陷性的效果，并且也可以加強(qiáng)地基的承載力。

（四）樁基礎(chǔ)法。這種方法是折中的一個(gè)方法，如果濕陷性黃土地基出現(xiàn)太厚時(shí)，如果應(yīng)用其它的方法一方面難度會(huì)較大，另一方面則成本較高等問(wèn)題，如果地面的建筑物會(huì)影響地基的變形量控制比較苛刻時(shí)，但其它的處理措施卻不能達(dá)到理想效果時(shí)，應(yīng)用這種方法則是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。所謂樁基礎(chǔ)法也可以稱作是載荷傳遞法，這種方法的特點(diǎn)就是樁基礎(chǔ)的承載力比較高，所以就會(huì)降低地基沉降的速率，并且沉降量也會(huì)較小。

結(jié)論

總之，由于當(dāng)前的公路建設(shè)在快速的不斷發(fā)展，特別是對(duì)于高原地區(qū)的濕陷性黃土地基的施工建設(shè)也在逐漸增多，所以解決濕陷性黃土的地基方法措施也有所增多。一般處理的方法主要有樁基法、強(qiáng)夯法、墊層法以及擠密法等。不同的處理方法都要根據(jù)自身的適用范圍以及各自的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，所以在處理該地段的地基時(shí)，必須要根據(jù)濕陷性的類型和等級(jí)、黃土層的厚度等條件，再結(jié)合工程的具體性質(zhì)，原材料和施工條件等，應(yīng)用合理的處理措施并發(fā)揮出作用，從而取得合理、安全和經(jīng)濟(jì)的理想效果。

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