濕陷性黃土地區(qū)巖土工程勘察和地基處理要點研究

周朝正

（甘肅地質工程勘察院，甘肅 張掖 734000）

我國地域遼闊，在很多地區(qū)都存在特殊土質，與正常土質相比，因所處地區(qū)的特殊性以及氣候條件的影響，使得特殊土質無論是在結構性質還是在成分構造上都存在很大不同。在濕陷性黃土地區(qū)，只有根據(jù)實際情況對地基進行處理，才能夠進一步提高施工效率與施工質量。

1 黃土與濕陷性黃土概述

黃土通常主要是指在干旱條件或者半干旱條件下，因為陸相沉積形成的一種較為特殊的土質。在后續(xù)風力的搬運作用下，形成的土質類型被人們稱為原生黃土。在經(jīng)過水流沖刷以及水流的搬運沖擊后，再次形成的就是黃土。根據(jù)黃土濕陷性特點，一般會將黃土分為以下三種類型：（1）濕陷性黃土。濕陷性黃土主要是指在一定壓力之下，黃土土壤被水分浸泡，使得黃土自身土層結構受到影響，從而出現(xiàn)較為明顯的附加沉降黃土。（2）非自重濕陷性黃土。非自重濕陷性黃土主要是指在覆土自身自重壓力基礎上，黃土受到水分的浸泡，但是并沒有形成較為明顯的沉降濕陷性黃土。（3）自重濕陷性黃土。自重濕陷性黃土主要是指在上層覆土的壓力之下，黃土受到水分的浸泡，形成了相對明顯的沉降濕陷性黃土。

2 濕陷性黃土地區(qū)巖土工程勘察措施

2.1 明確黃土土層形成原因

在濕陷性黃土地區(qū)巖土工程勘察工作中，工作人員需要明確濕陷性黃土形成的原因。通常情況下，可以將濕陷性黃土分為兩種類型，分別是原生黃土與次生黃土。原生黃土又被稱為老黃土，一般是在干旱條件或者半干旱條件下形成。原生黃土由粉砂粒構成，遇水時容易出現(xiàn)崩解，具有濕陷性特點。次生黃土主要是指黃土被流水沖刷、搬運再堆積形成的黃土。與原生黃土之間的差異主要表現(xiàn)在次生黃土更具層理性，并且在其中含有很多砂石以及細砂。人們所熟知的黃土狀巖石、黃土狀土都屬于次生黃土。次生黃土與原生黃土相比，其強度相對較低。形成因素存在很大差異，這會對黃土土層濕陷性產(chǎn)生影響。

2.2 加強勘察取樣與試驗

在濕陷性黃土地區(qū)勘察過程中，切不可擾動黃土?；诖?，工作人員在勘察期間要加強對薄壁取土器的應用，在黃土土質區(qū)域進行取樣時，通過該種方式不僅能夠避免對黃土的擾動，同時可以保證探井數(shù)量，保障黃土取樣質量[1]。只有對沒有出現(xiàn)擾動情況的黃土進行測試，才能保證在檢測過程中將土質的真實參數(shù)情況反映出來。在這一過程中，勘察人員選擇的工程勘測點要保證符合相應的規(guī)范與標準，這樣才能使黃土濕陷性稀釋的合理性得到保障。工作人員通過對相關參數(shù)的分析，比如黃土相關系數(shù)、深度參數(shù)以及起始壓力值等，制訂可行性較強的地基處理計劃，這樣可以為后續(xù)工程設計工作打下良好基礎。

2.3 了解勘察特殊要求

在實際濕陷性黃土地區(qū)巖土工程勘察工作中，經(jīng)常會開展土工試驗工作，試驗質量會對數(shù)據(jù)參數(shù)的科學性與合理性產(chǎn)生一定影響?；诖耍ぷ魅藛T需要了解不同勘察特殊要求，并滿足特殊要求，這樣才能為后續(xù)工作的展開提供保障。通常情況下，工作人員要定期做好不同儀器設施的檢查工作與試驗工作，這樣可以發(fā)現(xiàn)儀器設施存在的故障等問題。淘汰不合格的產(chǎn)品，確保應用在勘察工作中的儀器設備質量過關[2]。為了保證勘查工作能夠順利進行，要做好試驗人員的教育培訓工作，使試驗人員的專業(yè)能力與綜合素質可以得到進一步提升。同時實驗室人員由技術負責人、土工試驗操作人員組成，工作人員要積極主動參與到相關學習中，不斷提高自身綜合素質。另外，要關注和重視試驗場所的環(huán)境，將試驗室內的溫度控制在合理范圍內，防止溫差過大，從而對試驗數(shù)據(jù)準確性造成影響。并且加強對實驗室濕度的控制，保證濕陷性黃土地區(qū)巖土工程勘察工作能夠順利展開。

3 濕陷性黃土地區(qū)巖土工程地基處理要點

3.1 強夯法處理要點

在利用強夯法對濕陷性黃土地區(qū)巖土工程地基進行處理的過程中，要加強對起重設備的應用，使用起重設備將夯錘設備吊起，在上吊到一定高度后，確保夯錘設備自由下落。在下落期間能夠實現(xiàn)對地基的沖擊，使地基能夠達到良好加固效果。在對地基沖擊的過程中，地基土結構內部會產(chǎn)生一定沖擊力，沖擊力會將濕陷性黃土地層消除，使地基的強度與穩(wěn)定性都可以得到保障。強夯法的科學合理應用使土體結構的固結有效性得到保障，并且降低了土體結構的吸水能力，最大程度上消除了土體的濕陷性[3]。在濕陷性黃土回填夯坑處理中，要盡量使用粗顆粒材料，比如碎石材料、塊石材料等，使強夯置換工作能夠更好完成。在實際工作開展之前，工作人員要及時對工程施工現(xiàn)場進行試驗，從而明確該地區(qū)是否適合使用強夯法地基處理方式。通過對重錘夯實原理的應用，使得強夯法在濕陷性黃土地基處理中能夠達到良好處理效果。該種處理方式不僅可以為施工工作帶來更多便利，同時施工周期也相對較短，消除黃土濕陷性的效果較為明顯。但是，強夯法處理方式也存在一定缺點，那就是在使用過程中會產(chǎn)生很大噪聲，同時會出現(xiàn)振動問題。

3.2 重錘夯實處理要點

重錘夯實處理方式主要是將起重機、重錘設備調整到一定高度后自由下落，這樣在重物的不斷沖擊之下，使?jié)裣菪渣S土的密實性得到保障。在應用重錘夯實處理方式之前，工作人員需要及時對地下水位情況進行勘察與分析，同時充分考慮錘底面積、夯擊高度、夯擊次數(shù)、含水量等各類因素。在工作開展中需要注意，要將土層含水量控制在合理范圍內，這樣才能達到良好夯實效果。重錘夯實方式并不適合應用于含水量較低的地區(qū)或含水量過高的地區(qū)，如果地下水位距離地表的距離超過800mm，那么也不適合采用重錘夯實方式。

3.3 換填墊層處理要點

換填墊層處理方式主要是在地基的底部位置上利用石灰土進行換填，這對于濕陷性黃土而言能夠達到良好穩(wěn)固效果[4]。在對地基進行處理前，工作人員要及時落實實驗工作，在實驗開展中要充分考慮石灰土效果衰減因素，從而明確摻灰數(shù)量，一般情況下，石灰土的添加比例大約為6%。在完成石灰土換填后，在化學反應的作用下，使?jié)裣菪渣S土的強度能夠得到進一步提升。換填墊層法自身也存在劣勢，在使用過程中需要進行大面積土方開挖，因此作業(yè)時間相對較長，并且會在不同程度上對環(huán)境造成影響。

3.4 沖擊碾壓處理要點

沖擊碾壓地基處理方式主要是利用沖擊壓路機設備對地基區(qū)域進行沖擊碾壓，這樣會形成加固層，加固層的均勻度也可以得到保障，提升地基強度，使得表層位置的濕陷性黃土能夠在最大程度上被消除。在沖擊碾壓之下，能夠對4m左右深度的黃土產(chǎn)生影響，其壓實深度能夠達到2m。在進行沖擊碾壓工作之前，工作人員要及時做好試驗工作，從而獲得更加準確的施工參數(shù)信息[5]。采用沖擊碾壓處理方式的機械效率相對較高，而且工作速度較快。在碾壓沖擊過程中，能夠實現(xiàn)連續(xù)性沖擊，不會對土地結構產(chǎn)生影響，而且施工工藝相對簡單，在作業(yè)過程中花費的成本相對較低?；诖?，沖擊碾壓方式經(jīng)常會被應用于濕陷性黃土地基淺層處理以及地基壓實補強中，且可以達到良好處理效果。

3.5 灰土擠密樁法處理要點

將灰土擠密樁法應用在濕陷性黃土地區(qū)巖土工程地基處理中時，要及時做好打孔工作。在打孔過程中可以采用沖擊方式或沉管方式，并將灰土、素土填入打孔位置中夯實形成樁，這樣可以保障地基的穩(wěn)定性[6]。在對灰土擠密樁法的應用過程中，在成孔期間會形成橫向擠壓力，而且該擠壓力較強，能夠實現(xiàn)對黃土的密實擠壓。在填入灰土或黏性素土時，可以采用分層填入方式，同時要及時做好夯實工作。灰土擠密樁法能夠承受建筑自身的荷載作用，因此如果濕陷性黃土土層在地下水位之上，則更加適合使用灰土擠密樁方式?；彝翑D密樁法的優(yōu)勢體現(xiàn)在不同方面，比如可以在地基原位置進行處理，實現(xiàn)就地取材，而且作業(yè)成本相對較低。

3.6 化學加固處理要點

在對濕陷性黃土地基處理過程中使用的化學加固法往往有單液硅化加固方式與堿液加固方式兩種。這兩種方式主要是應用于地下水位以上的地基加固中。單液硅化加固方式主要是將水玻璃混合溶液加入地基中，在自重濕陷性場地施工中，溶液可以經(jīng)過灌注孔直接流入地基中。在非自重濕陷性施工場地中也可以采取壓力灌注方式。堿液加固方式主要是在地基中灌注堿液，通過灌注孔流入地基中。堿液加固方式經(jīng)常會被應用于非自重濕陷性黃土已有建筑物基礎上的加固中?；瘜W加固方式有著良好加固效果，而且效果較為明顯，施工周期相對較短。但存在成本高這一缺點，且在滲透系數(shù)較小的黃土地基中不適用。

4 結束語

綜上所述，濕陷性黃土地區(qū)巖土工程勘察和地基處理工作的有序進行，對保證工程質量以及施工工作的有序進行具有重要作用。因此，工作人員要對勘察工作以及地基處理工作給予更多重視與關注，從而使工程的穩(wěn)定性與安全性得到有效保障。