濕陷性黃土地區(qū)巖土工程勘察和地基處理措施探討

楊麗娜

摘? 要：在濕陷性黃土地區(qū)開展巖土工程的地質(zhì)勘察具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。近年來(lái)，濕陷性黃土地區(qū)各項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)都在迅猛發(fā)展，這就需要進(jìn)一步加強(qiáng)濕陷性黃土巖土工程的地基加固與處理水平，強(qiáng)化工程勘察的監(jiān)督與管理，從而全面保證濕陷性黃土地區(qū)各項(xiàng)工程建設(shè)的安全可靠，進(jìn)而促進(jìn)工程勘察與建設(shè)工作的有序發(fā)展。

關(guān)鍵詞：濕陷性黃土地區(qū);巖土工程勘察;地基處理

中圖分類號(hào)：TU195? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-2945（2019）33-0130-02

Abstract： It is of great practical significance to carry out geological investigation of geotechnical engineering in collapsible loess area. In recent years， all kinds of infrastructure construction in collapsible loess area are developing rapidly， so it is necessary to further strengthen the foundation reinforcement and treatment level of collapsible loess geotechnical engineering and strengthen the supervision and management of engineering investigation， in order to fully ensure the safety and reliability of various engineering construction in collapsible loess area， and then promote the orderly development of engineering investigation and construction work.?Keywords： collapsible loess area; geotechnical engineering investigation; foundation treatment

濕陷性黃土廣泛分布于我國(guó)東北、西北、華東和華中的部分地區(qū)，由于其結(jié)構(gòu)性較強(qiáng)，具有濕陷性和明顯的孔隙特征，因此在濕陷性黃土地區(qū)進(jìn)行工程建設(shè)時(shí)，往往需要進(jìn)行地基處理，處理不當(dāng)則可能引發(fā)嚴(yán)重的安全事故。濕陷性黃土地基的濕陷變形問題會(huì)影響該地區(qū)的工程建設(shè)，因此要加強(qiáng)濕陷性黃土分布區(qū)的巖土工程勘查工作，以便針對(duì)不同的情況采取科學(xué)合理的地基處理措施。

1 濕陷性黃土地基本概述

黃土是在半干旱和干旱條件下，由于陸相沉積逐漸形成的一種特殊的土質(zhì)。黃土可以分為原生黃土和次生黃土，前者是在風(fēng)力的搬運(yùn)作用下逐漸形成的黃土，后者則是在經(jīng)過了水流沖刷和搬運(yùn)之后，重新沖積形成的黃土。根據(jù)黃土的濕陷性特征，通?？梢詫⑵浞譃槿N類型：濕陷性黃土、自重濕陷性黃土和非自重濕陷性黃土。濕陷性黃土是指在一定壓力的作用下，黃土受水浸濕后，其結(jié)構(gòu)迅速破壞，并產(chǎn)生顯著的附加沉降，出現(xiàn)了水分浸濕的現(xiàn)象，從而引起黃土土層的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。自重濕陷性的黃土是由于上層覆土的自重壓力從而引起黃土的水分浸濕，進(jìn)而形成了附加沉降的濕陷性黃土。非自重濕陷性黃土是覆土的自重壓力雖然引起了黃土的水分浸濕，但未形成比較明顯的附加沉降。

2 在濕陷性的黃土地區(qū)開展巖土工程地質(zhì)勘察的相關(guān)要點(diǎn)

2.1 明確判斷黃土的地層時(shí)代與成因

濕陷性黃土主要為晚更新世形成的馬蘭黃土（Q3）和全新世形成的Q4黃土，而中更新世及其以前形成的離石黃土和午城黃土僅具有較微弱的濕陷性或不具備濕陷性。因此在開始巖土工程地質(zhì)勘察之前，要對(duì)濕陷性黃土的地層時(shí)代與形成原因進(jìn)行全面分析，以提高后續(xù)工程勘察的工作效率，也能為地基的加固和處理提供可靠的數(shù)據(jù)參考。

2.2 地質(zhì)勘察的取樣要點(diǎn)

由于黃土具有較強(qiáng)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，因此在濕陷性黃土地區(qū)取樣時(shí)，為獲取具有代表性的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)，要求取樣時(shí)盡量減少對(duì)地基土的擾動(dòng)。地質(zhì)勘察人員要在不影響土樣質(zhì)量的情況下，利用薄壁取土器取樣，以保證土質(zhì)取樣的質(zhì)量和效率[1]?？辈烊藛T要嚴(yán)格遵照規(guī)范要求進(jìn)行取樣操作，以確保所取土樣能夠真實(shí)、準(zhǔn)確的反映現(xiàn)場(chǎng)地基土的物理力學(xué)性質(zhì)。

2.3 巖土工程勘察試驗(yàn)要點(diǎn)

通過室內(nèi)土工試驗(yàn)可以獲得黃土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)。通過室內(nèi)濕陷性試驗(yàn)可以獲得濕陷性黃土的起始的壓力值，評(píng)價(jià)黃土濕陷性等級(jí)，劃分濕陷類型和濕陷等級(jí)，確定濕陷性黃土的地基承載力等。濕陷性黃土地基的濕陷等級(jí)如表1所示。對(duì)濕陷性黃土進(jìn)行土工試驗(yàn)時(shí)，盡量減少對(duì)土體的擾動(dòng)，確保土樣的完整性和結(jié)構(gòu)性，以獲取具有代表性的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)。

2.4 提高地質(zhì)勘察實(shí)施與管理的科學(xué)性

濕陷性黃土的巖土工程勘察，要根據(jù)其特征制定合理的勘察方案，在不同的勘察階段采取相應(yīng)的勘察手段，以準(zhǔn)確、高效的完成勘察工作，并作出濕陷性黃土的巖土工程勘察評(píng)價(jià)。此外，要加強(qiáng)對(duì)勘察過程的監(jiān)督與管理，通過科學(xué)的評(píng)測(cè)方法與分析方法確保巖土工程勘察的準(zhǔn)確性和合理性。

2.5 分析地基的厚度及預(yù)處理方法

對(duì)濕陷性黃土地區(qū)進(jìn)行巖土工程勘察時(shí)，要詳細(xì)勘察濕陷性黃土的厚度，并提出有針對(duì)性的預(yù)處理方案。對(duì)于自重濕陷性黃土，地基土發(fā)生濕陷的對(duì)應(yīng)層一般都存在于壓縮層內(nèi)部及以下的位置，如果地基土厚度較大，壓縮層之下的濕陷量將會(huì)達(dá)到總濕陷量的一半以上。對(duì)于非自重濕陷性的黃土而言，地基的濕陷一般只是發(fā)生在壓縮層的內(nèi)部，并需要通過試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證。濕陷性黃土的地基預(yù)處理需要在掌握地基土濕陷量的前提下進(jìn)行，要綜合考慮基礎(chǔ)形式、建筑物的類型、以及濕陷性黃土的面積等因素，確?？梢哉鎸?shí)、準(zhǔn)確的完成濕陷性黃土的巖土工程勘察工作[2]。

3 濕陷性黃土地基處理的措施

3.1 換填墊層法

換填墊層法是將濕陷性土層挖除，回填素土或灰土，分層夯實(shí)，從而對(duì)濕陷性的黃土地基進(jìn)行加固。換填時(shí)，可分為局部墊層和整片墊層處理。此方法適用于地下水位以上的地基處理。在地基加固之前，要充分考慮石灰土效果的衰減因素，確定最佳的摻灰比例，通?？梢詫⑹业谋壤薅ㄔ?%左右，從而完成石灰土的合理配置[3]。在完成換填石灰土的工作之后，濕陷性黃土的地基強(qiáng)度會(huì)顯著提升。這種加固方法需要開挖的土方量相對(duì)較大，且施工作業(yè)時(shí)間較長(zhǎng)，可能會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定的影響。

3.2 強(qiáng)夯加固法

強(qiáng)夯加固的方法是通過重型設(shè)備將夯錘設(shè)備吊起，在達(dá)到一定高度之后讓其自由下落，通過對(duì)地基的反復(fù)夯擊實(shí)現(xiàn)地基加固，其作用的機(jī)理如圖2所示。這種方法可以在地基土層結(jié)構(gòu)的內(nèi)部產(chǎn)生有效的沖擊力，消除黃土地基的濕陷性，在加固土體結(jié)構(gòu)的同時(shí)提高地基的強(qiáng)度[4]。此外，可以使用顆粒較粗的材料進(jìn)行回填夯坑，從而完成強(qiáng)夯置換的地基加固工作。

3.3 預(yù)浸水法

自重濕陷性黃土地基利用其自重濕陷特征，可在建筑物修筑之前，將地基進(jìn)行浸水處理，使其在自重作用下發(fā)生濕陷沉降，然后再進(jìn)行建筑物修筑。預(yù)浸水法可用于處理濕陷性土層厚度大于10m，自重濕陷量大于50cm的場(chǎng)地。預(yù)浸水法處理的地基，地表6m以內(nèi)的土層往往由于壓力偏低而仍具備濕陷性，需要進(jìn)一步處理，可采用墊層等方法處理。

3.4 化學(xué)加固法

化學(xué)加固法處理濕陷性黃土地基包括單液硅化加固法和堿液加固法。這兩種方法一般用于加固地下水位以上的地基。單液硅化加固法是向地基中加入水玻璃的混合溶液，在自重濕陷性場(chǎng)地，可以讓溶液通過灌注孔自行滲入到地基土中;在非自重濕陷性場(chǎng)地，宜采用壓力灌注。堿液加固法是將堿液通過灌注孔注入到地基土內(nèi)，該方法適用于加固非自重濕陷性黃土場(chǎng)地的已有建筑物基礎(chǔ)。化學(xué)加固法具有加固作用見效快，工程周期短的特點(diǎn)，但成本較高，不適合滲透系數(shù)相對(duì)較小的黃土地基。

4 結(jié)束語(yǔ)

在濕陷性黃土地區(qū)進(jìn)行巖土工程勘察需要在全面掌握黃土土層情況以及成因的前提下，完善土體取樣的工作，加強(qiáng)土體試驗(yàn)的實(shí)際效果，提高濕陷性黃土各項(xiàng)參數(shù)的準(zhǔn)確性與精確度，并強(qiáng)化土體地基的厚度檢測(cè)和預(yù)處理，從而全面提升勘察效益。在進(jìn)行濕陷性黃土地基處理時(shí)，要根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的方法，最大程度上提高地基土的強(qiáng)度與穩(wěn)定性，保證建筑物的安全可靠。

參考文獻(xiàn)：

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[3]劉海燕.濕陷性黃土地區(qū)巖土工程勘察和地基處理探討[J].環(huán)球人文地理，2017（22）：109-109.

[4]冉亞強(qiáng).黃土地區(qū)巖土工程勘察問題探討[J].中國(guó)科技投資，2017（29）：187-187.