濕陷性黃土地層中的地基處理方案分析

劉鵬山西宏力巖土工程有限公司 030000

濕陷性黃土自身在不遇到水的情況下土強(qiáng)度、摩擦角、粘結(jié)性都挺好。但是，一旦遇水，濕陷性黃土的結(jié)構(gòu)特殊，很容易就會遭到破壞。由此引起地基下沉或者建筑物出現(xiàn)裂縫，嚴(yán)重的甚至?xí)l(fā)安全事故，存在很大的安全隱患。因此，在實(shí)際處理濕陷性黃土地基時，應(yīng)當(dāng)科學(xué)分析地基的結(jié)構(gòu)和現(xiàn)場環(huán)境，選擇合適的地基處理方案，以確保處理工作的質(zhì)量，提高安全性能。

1 濕陷性黃土的主要危害

黃土地基出現(xiàn)濕陷情況，一方面與其自身的結(jié)構(gòu)有關(guān)，另一方面還與外界環(huán)境有關(guān)，其中最主要的影響因素是水。生活中有很多建筑物都容易發(fā)生濕陷，現(xiàn)將最常見的幾種易發(fā)生濕陷的建筑物進(jìn)行介紹。

1.1 多層磚房

在實(shí)際生活中，多層磚房很常見，例如居民住宅、醫(yī)院等等，這些建筑物本身因?yàn)榫哂休^多的橫墻，所以在空間上具有良好的剛度，發(fā)生濕陷時能夠抵抗建筑物變形，但是如果濕陷程度較大，其抵抗力不足以支撐自身結(jié)構(gòu)時，就會發(fā)生傾斜，出現(xiàn)裂縫等。

1.2 廠房結(jié)構(gòu)

一般廠房的結(jié)構(gòu)是鉸接排架結(jié)構(gòu)，如果發(fā)生了濕陷，廠房的墻體就會出現(xiàn)斜裂縫，濕陷程度越嚴(yán)重，裂縫的寬度越大。最易發(fā)生裂縫的地方是門窗部位和鋼筋混凝土上下部位。如果濕陷嚴(yán)重，還可能導(dǎo)致柱子開裂，引發(fā)安全事故。

1.3 多層框架結(jié)構(gòu)

多層框架結(jié)構(gòu)一般內(nèi)外墻都是填充墻，這種結(jié)果從整體上來看具有相對較好的剛度，因此如果差異沉降不是很明顯，那么地基受到的影響就很小，甚至不會受影響。而如果沉降差異過大，因?yàn)榱褐莿傂怨?jié)點(diǎn)，因此抵抗形變的能力并不是很強(qiáng)，此時梁柱就會出現(xiàn)裂縫，并且裂縫是不均勻的，有的梁上可能具有較多的裂縫，有的梁上可能沒有裂縫。一般在次梁出現(xiàn)斜裂縫，而次梁和樓板連接處出現(xiàn)細(xì)裂縫。

1.4 其它建筑物

除了以上幾種建筑物會發(fā)生濕陷沉降外，地下管道和通廊也容易發(fā)生沉降，引起漏水和漏氣等問題。如果濕陷差異過大，沉降現(xiàn)象將會更明顯，由此引起的安全事故將無法預(yù)料，造成巨大的損失。

2 濕陷性黃土地基的處理方案

2.1 換土墊層法

在處理濕陷性黃土地基時，應(yīng)用較為普遍的一種方法就是換土墊層法。通常換土墊層法又分為兩種，一種是灰土墊層法，另一種是素土墊層法。從字面意思我們也可以看出來，該方法就是將濕陷性黃土挖出來，然后在黃土中混入一定量的石灰或者素土，再進(jìn)行填充夯實(shí)。換土墊層法的施工比較簡便，回填土的孔隙率小，密實(shí)度大，產(chǎn)生的壓縮變形小，灰土和素土的加入能使墊層的濕度、強(qiáng)度和隔水性大大提高；這種方法的處理范圍較小，只能消除小范圍內(nèi)黃土的濕陷性。

2.2 灰土擠密樁法

擠密樁法與夯實(shí)、碾壓法不同，夯實(shí)、碾壓法是豎向加密方法，而擠密樁法是橫向加密土層，它主要是利用打樁機(jī)將鋼管套打入地基土層中，然后將鋼管套拔出，土層中就會形成打樁孔，最后，在樁孔中分層填入石灰土并將其夯實(shí)。這種方法可以有效增加地基的剛度，使地基更加密實(shí)，從而有效改善黃土的濕陷性。需要注意的是，這種方法雖然效果好，但是因?yàn)槭┕すに囅鄬?fù)雜，倘若地基土含水量不夠，還需要對其進(jìn)行浸水處理，這將花費(fèi)更多的成本，不具經(jīng)濟(jì)性。

2.3 重錘夯實(shí)法

重錘夯實(shí)法主要適用于處理深度在1.5m左右、飽和度在60%范圍內(nèi)的濕陷性黃土地基，是表層夯實(shí)的處理方法。這種方法主要就是對地基進(jìn)行反復(fù)的夯打，在不斷夯打的過程中，地基土層的結(jié)構(gòu)會發(fā)生相應(yīng)的變化，土層更加密實(shí)，從而有效降低地基的形變量。并且經(jīng)過夯打的土層可以形成一層弱透水層，當(dāng)?shù)叵滤鹘?jīng)此層時，可以減少滲入量，從而提高地基的穩(wěn)定性。

2.4 振沖碎石樁法

振沖碎石樁法主要是使地基產(chǎn)生樁孔，然后將碎石等材料填充到樁孔中。而制造樁孔主要是通過高壓水流輔助振沖器來對地基進(jìn)行振沖。由于碎石的硬度較大，填入樁孔后可以提高地基的承載力，因此能夠有效改善地基變形性。

3 濕陷性黃土地基處理工程實(shí)例分析

3.1 工程實(shí)例基本情況分析

某客運(yùn)專線沿線車站路基屬于濕陷性黃土路基，因此對其進(jìn)行處理。該客運(yùn)站地基的A段長度為100米，此地段的地勢相對平緩，但從整體來看，左側(cè)較高，右側(cè)較低，此施工段的土體是粉土土體。該地基在地下不超過5米的土層，其濕陷程度可以達(dá)到三級。通過對該地基勘查發(fā)現(xiàn)，地表下土層含水率指標(biāo)表現(xiàn)為18.2%～26.5%范圍之內(nèi)，干密度指標(biāo)表現(xiàn)為1.38g/cm3單位，塑性指數(shù)表現(xiàn)為9.8%～10.6%范圍之內(nèi)，飽和度表現(xiàn)為56.2%～73.5%范圍之內(nèi)。

3.2 加固方法的選取分析

結(jié)合上文有關(guān)工程實(shí)例相關(guān)情況的分析，針對A施工段采取強(qiáng)夯法進(jìn)行濕陷性黃土地基處理。具體強(qiáng)夯加固方式選取主夯、副夯以及滿夯相結(jié)合的加固方案。經(jīng)過科學(xué)分析得出，應(yīng)當(dāng)將主夯夯實(shí)點(diǎn)和副夯夯實(shí)點(diǎn)的距離保持在4米內(nèi)，并且應(yīng)將副夯實(shí)點(diǎn)布置成四方形。在施工過程中，應(yīng)保持夯擊力為3000 kN·m單位。需要特別強(qiáng)調(diào)的是，在進(jìn)行地基處理時，夯點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)工作應(yīng)與設(shè)計(jì)圖紙相對應(yīng)，確保夯點(diǎn)位置的準(zhǔn)確。另外還需要注意的是：施工前期需要首先針對主夯夯點(diǎn)進(jìn)行試夯處理，確保兩次試夯過程中所對應(yīng)的平均性沉降量需要控制在5cm范圍之內(nèi)。主夯次數(shù)控制位12次，深度控制為2.5m單位；主夯完成后進(jìn)行副夯處理，次數(shù)控制為10次，深度控制為2.0m單位；副夯完成后進(jìn)行滿夯處理。

3.3 濕陷性換土地基處理效果分析

強(qiáng)夯法可以說是現(xiàn)階段眾多有關(guān)濕陷性黃土地基處理技術(shù)中工期優(yōu)勢以及成本優(yōu)勢最為顯著的處理方法之一。如果地基所處的地段地勢平緩，并且土層較厚，那么選擇該方法最合適，因?yàn)樵摲椒梢杂行Э刂仆粮擅芏群蜐裣菪韵禂?shù)。

4 結(jié)語

綜上所述，濕陷性黃土對建筑物的穩(wěn)定性有很大的影響，為了保證建筑物質(zhì)量，減少安全事故發(fā)生率，提高地基的承載力，應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)際情況選擇合適的地基處理方案。