深厚濕陷性黃土地基綜合整治新技術(shù)討論

孫莉

摘 要：為了解決深厚濕陷性黃土地基的治理處理難度高，耗資巨大等問題，本文就濕陷性黃土的結(jié)構(gòu)特點，處理的一般方式“換”、“夯”以及“填”，以及目前新發(fā)展的淺層阻水，淺層排水，淺層防水，圍封截水等技術(shù)進行相應(yīng)的系統(tǒng)闡述和歸納，同時對深厚濕陷性黃土地基綜合整治新技術(shù)的具體施工工藝進行描述，為深厚性黃土地基的實際處理工程提供建議。

關(guān)鍵詞：濕陷性黃土；地基；綜合整治；新技術(shù)

引言

濕陷性黃土在我國分布范圍廣闊，對于建筑結(jié)構(gòu)的建設(shè)有著不利影響，為保證建筑安全，一般要對濕陷性黃土基地進行處理。濕陷性黃土地基處理一般以重塑地基土地的結(jié)構(gòu)為主，在處理過程中必定破壞原狀土的結(jié)構(gòu)，從而破壞原狀土的天然承載力。所處地勢較高，土質(zhì)含水較低，且所在區(qū)域地下水位較低的黃土地基稱為深厚性濕陷性黃土，深厚性濕陷土對于深厚濕陷性黃土地基的治理一般具有處理難度高，耗資巨大等特點。

一、濕陷性黃土的特性

1 黃土的結(jié)構(gòu)性

黃土的結(jié)構(gòu)強度主要包括，主要由顆粒排列特征強度和顆粒連接特征強度兩個部分組成。從宏觀來看，顆粒排列強度為黃土內(nèi)摩擦角，而粘接強度為黃土內(nèi)部的粘結(jié)力；從微觀角度來看，顆粒排列強度為各個顆粒之間的相互摩擦力，而粘接強度為黃土內(nèi)部由各類物理化學(xué)作用形成粘聚力以及顆粒分子間的分子引力相互作用等形成的。

2 黃土的濕陷性

黃土內(nèi)部的土顆粒接觸為點式接觸，導(dǎo)致黃土內(nèi)部結(jié)構(gòu)形態(tài)為多孔結(jié)構(gòu)。隨著含水量的增加。在水力和內(nèi)部應(yīng)力的共同作用下，顆粒之間的相互作用力發(fā)生改變。導(dǎo)致黃土中結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性發(fā)生破壞，出現(xiàn)土顆粒的遷移現(xiàn)象，再自重應(yīng)力的影響下，發(fā)生塌陷。

3 黃土的分類

黃土濕陷性主要通過濕陷系數(shù)來判斷，濕陷系數(shù)大于0.015為非濕陷性黃土，濕陷系數(shù)大于0.015為濕陷性黃土。濕陷性黃土因其塌陷作用力的不同又分為自重濕陷性和非自重濕陷性兩類，黃土自重應(yīng)力與外部作用力相互作用下導(dǎo)致黃土出現(xiàn)濕陷性的為非自重濕陷性黃土，在水力作用下導(dǎo)致塌陷為自重濕陷性黃土。

二、濕陷性黃地基一般處理方法

我國對與濕陷性黃土地基的處理發(fā)展時間較長，經(jīng)過大量大實踐，一般的濕陷性黃土處理方式：“換”、“夯”以及“填”三個原則，主要總結(jié)為以下幾點：

1 消除黃土地基的濕陷性

消除黃土地基的濕陷性，加固地基穩(wěn)定性。主要方法有換土、夯實、擠密等方法。換土為換土墊層法，地基中的黃土更換為更為穩(wěn)定的土質(zhì)，包括更換素土墊層以及灰土墊層，將確保地基土的穩(wěn)定性。夯實分為分層夯實以及重錘夯實，強夯，分層夯實具有夯實強度高，地基變形小等特點，但分層夯實所作用的范圍較?。恢劐N夯實法是在最優(yōu)含水量狀態(tài)下，以重錘經(jīng)過反復(fù)捶打地基的方式達到消除地基濕陷性的目的，且同時降低地面流水滲透性，其與分層夯實相比的作用深度更大；強夯法適合于濕度適中，需對黃土地基進行整體處理的情況，為三種處理方式中，作用深度最大的夯實處理方法，其作用深度可達3～12m。擠密法一般是以由機械、人工或爆炸性成洞，填入最優(yōu)含水量的填土或灰土樁后，通過填土和壯對四周地基進行擠壓，達到消除濕陷性的目的。

2 穿透濕陷性黃土持力層

通過長度較大的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，一般選用的基礎(chǔ)形式為樁基礎(chǔ)，直接穿透濕陷性黃土層傳遞，將上部結(jié)構(gòu)的荷載，到下部穩(wěn)定的持力層上。其主要受力結(jié)構(gòu)為黃土下層非濕陷性黃土地基，濕陷性黃土地基不受荷載作用，從而避免對濕陷性黃土進行處理。

3 減少土層的滲透性

對于基礎(chǔ)承載力與地基變形要求較低的黃土地基，可通過在直接在地基上部覆蓋隔水材料，如灰土、油氈以及PV等，增加地基隔水性，減少地表水向地基的滲透量，使黃土基地內(nèi)部含水量降低，從而到達降低地基塌陷的目的。

三、濕陷性黃地基處理新技術(shù)

1 淺層阻水

淺層阻水就是對地基下部土層的滲透率的進行人為降低。減少水分的下移，主要通過改變基礎(chǔ)下部土層的滲透率，在濕度改變時，土層之間形成飽和度差異，上部土層對于水的吸力增加，導(dǎo)致水分子不會向下移動。其施工技為：在基礎(chǔ)下部增加500mm灰土墊層，增大地基的不透水性，減少地表流水的滲透性，同時在基礎(chǔ)四周安設(shè)排水系統(tǒng)，將地基表面流水組織排出地基區(qū)域，達到阻止水流進入下層黃土區(qū)域的目的。

2 淺層排水

與淺層阻水相反，淺層排水在夯實土層下的下部鋪設(shè)滲透性較強的粗粒圖層，達到排水的目的。一般淺層排水采用滲透性較好，承載力較高的粗粒土，提高地基對下部土層滲透率，保證水分子的下移。通過改變基礎(chǔ)下部土層的滲透率。在濕度改變時，上部土層含水率較高，下部土層含水率較低，水分子向下層排水層運動，從而減少上層土層的含水率；同時，排水層的滲透率較好，水分子可在排水層內(nèi)自由運動，從而向地基四周將水分子排出，達到降低地基內(nèi)部含水量的目的。其施工方案為：在基礎(chǔ)下部增加300mm至500mm粗砂墊層，增大地基的透水性，保證水分子的自由流通，同時在基礎(chǔ)四周安設(shè)水平導(dǎo)管，將淺層排水層排出的水引流道地基外部。

3 淺層防水

在基礎(chǔ)排水層下增加一層承載力較大，隔水性較好的人工填筑層則為淺層防水。淺層防水，通過阻隔上部水分下流，促使水分從上層排水層直接排出，達到消除地基黃土濕陷性；同時淺層防水層的承載力較好，能夠分散上部荷載在基底壓力，減小下部地基土體的壓縮變形。其具體施工方案為：根據(jù)建筑情況，在排水層下部鋪設(shè)500mm至2000mm不等的灰土墊層，或者將換填層與擠密加固層相結(jié)合，形成承載力高，隔水性好的淺層防水層。

4 封閉截水

封閉截水層為地基內(nèi)部黃土可不經(jīng)過處理，直接四周設(shè)置透水性較好的邊界，促使上層水分向四周排出，減少上下層黃土的水力差度，下層黃土不會因水力增加而出現(xiàn)塌陷。其具體施工方案為：封閉截水法四周透水性較強的邊界需穿透黃土層，到達下部非濕陷性黃土層，一般以DDC法加固擠密的土體、開槽回填灰土或泥漿固化形成人工連續(xù)墻體，其厚度一般為600mm至1500mm，為了阻止水分下以及內(nèi)部氣體的相互流通，邊界墻需要和上部的隔水層相連接，形成封閉邊界。

5 深層導(dǎo)水

深層導(dǎo)水法為將濕陷性黃土內(nèi)部水分豎向轉(zhuǎn)移，以達到降低含水率，消除濕陷性的目的。增加黃土豎向?qū)?，主要可通過在黃土四周布置豎向排水通道，將黃土內(nèi)部水分向下轉(zhuǎn)移。其具體施工方案為：在黃土排水層外部設(shè)置貫穿整個濕陷性黃土層的豎向砂井，其直徑一般為600mm至1000mm，直接將排水層排出的水分導(dǎo)入地下。

深厚濕陷性黃土與一般濕陷性黃土相比，其地勢高、深度大，其處理難度也相應(yīng)增加，目前新發(fā)展的淺層阻水，淺層排水，淺層防水，圍封截水，深層導(dǎo)水等濕陷性黃土處理方式，通過“排”、“導(dǎo)”以及“隔”等方式，降低黃土內(nèi)部含水量，其耗費資源較少，處理效果明顯，相比一般的黃土處理方法更加適合深厚濕陷性黃土的處理。

四、結(jié)束語

綜上所述，深厚濕陷性黃土對建筑物的安全有不利影響，并且分布廣闊、治理難度和成本較高，所以我們要先了解濕陷性黃土的性質(zhì)特點，然后在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上探索新的工藝技術(shù)，從而做好地基的施工處理，確保建筑的使用質(zhì)量和使用安全。

參考文獻

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