淺談濕陷性黃土地基的處理方法

張應(yīng)祥

（甘肅建投建設(shè)有限公司 甘肅省蘭州市 730050）

在中國土壤結(jié)構(gòu)分布中，濕陷性黃土占地面積最為廣泛，黃土層深厚，土壤顆粒大，存在大量的空隙，土層結(jié)構(gòu)承受能力較差，如果直接在這種土壤上方開展建筑施工作業(yè)，未在地基施工階段進(jìn)行安全處理，必然會嚴(yán)重影響整座建筑的安全質(zhì)量。因此，必須結(jié)合濕陷性黃土地基的特征，科學(xué)設(shè)計施工方案，精選混凝土原料，正視外在溫度與濕度對地基施工質(zhì)量的影響，確保濕陷性黃土地基填筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，全面優(yōu)化濕陷性黃土地基加固方法。

1 科學(xué)設(shè)計施工方案

結(jié)合濕陷性黃土層的結(jié)構(gòu)特征設(shè)計地基施工方案，為施工作業(yè)提供最科學(xué)的參考，則必須做好三方面的工作：①做好路基混凝土結(jié)構(gòu)基層處理工作，著重優(yōu)化基層施工工藝，控制好地基混凝土結(jié)構(gòu)層內(nèi)部的白灰含量，提高白灰集料的壓實(shí)度，依次按照標(biāo)準(zhǔn)工序進(jìn)行施工。最后，要做好地基混凝土結(jié)構(gòu)基層的整形碾壓工作。②做好黃土地基排水處理作業(yè)。在此環(huán)節(jié)，需要為地基兩側(cè)設(shè)置排水溝、線外涵洞、平臺排水渠和急流槽，這樣方能確保施工用水和雨水得以順暢排出，維護(hù)地基的穩(wěn)固性。其次，為了進(jìn)一步提高地基排水效果，適宜選用預(yù)制混凝土，這樣能夠使排水結(jié)構(gòu)更光潔，以此優(yōu)化泄洪能力。③做好地基保護(hù)工作。延長建筑地基使用壽命，提高地基的穩(wěn)定性，必須綜合考慮雨水風(fēng)雪對地基的侵蝕因素，科學(xué)采取護(hù)坡措施，通過栽種綠草與其他植被以降低雨水沖刷對黃土地基的負(fù)面影響，同時，要合理設(shè)置C20片石混凝土擋墻、空心六棱塊防護(hù)、C25預(yù)制混凝土拱型骨架和六棱塊以加強(qiáng)地基保護(hù)效果。

2 精選混凝土原料

混凝土原料質(zhì)量對后期濕陷性黃土地基施工質(zhì)量的影響頗為重要，首先，在選材時，應(yīng)精選整體質(zhì)量與綜合性能良好的混凝土原料，這樣在后期施工中更便于控制，從而能有效保證地基混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、彈性和荷載能力。其次，從混凝土成分來講，水泥對混凝土強(qiáng)度的影響不容忽視。從化學(xué)角度來看，不少水泥本身的安定性偏低，這是因?yàn)樗鄡?nèi)部的游離氧化鈣含量超標(biāo)，其水化速度較慢，在硬化后會持續(xù)發(fā)揮水化作用，嚴(yán)重影響已經(jīng)硬化的水泥結(jié)構(gòu)，削弱了混凝土的抗壓能力。而且，水泥的水化導(dǎo)熱與收縮度也都比較高，這樣會導(dǎo)致混凝土面層在后期很容易出現(xiàn)裂縫。再次，如果混凝土內(nèi)部的有機(jī)物與含泥量指數(shù)超標(biāo)，就會降低混凝土的密度，致使混凝土在初步施工結(jié)束后就出現(xiàn)裂縫。另外，需要注意的是，在確保混凝土原料合格的前提下，必須科學(xué)控制混凝土的配置比例，如果比例參數(shù)缺乏合理性，即使混凝土原料質(zhì)量達(dá)標(biāo)，也依然無法保證混凝土結(jié)構(gòu)的整體性能與質(zhì)量。不可忽視的是，混凝土原料與種類不同，配合比例參數(shù)也不盡相同，因此，必須根據(jù)混凝土原料及其品種科學(xué)計算比例參數(shù)，做好混凝土配置工作，在配置與施工過程中，應(yīng)格外注意避免混凝土集料變質(zhì)。

3 確保濕陷性黃土地基填筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性

外在環(huán)境溫度與濕度對濕陷性黃土地基填筑施工質(zhì)量的影響至關(guān)重要，特別是當(dāng)所填筑的混凝土集料進(jìn)入固化階段后，會產(chǎn)生水化反應(yīng)，此時外在溫度的影響最大。如果溫度在不斷升高，混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部水化反應(yīng)的速率也會加快。據(jù)調(diào)查了解，平均溫度每升高10℃，混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部水化反應(yīng)的速率大約會增加70%。與之相反，如果是秋冬季節(jié)，外在環(huán)境溫度處于持續(xù)下降狀態(tài)，混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部水化反應(yīng)的速率也會不斷下降。而且，外在環(huán)境溫度的改變也會影響路基填筑混凝土集料中的坍落程度。從物理角度來講，外在環(huán)境溫度和地基混凝土填筑作業(yè)中的坍落程度成反比關(guān)系，簡而言之，如果外在環(huán)境溫度持續(xù)升高，地基混凝土填筑作業(yè)中的坍落程度會降低，同時，混凝土結(jié)構(gòu)耗水量會持續(xù)減少。目前，實(shí)驗(yàn)表明如果外在環(huán)境溫度升高了10℃，混凝土的配合比在控制條件下沒有發(fā)生變化，此時，混凝土結(jié)構(gòu)耗水量大概會減少7kg。某工程曾經(jīng)在冬天零下15℃的外在環(huán)境下進(jìn)行施工，為了確保施工質(zhì)量，施工技術(shù)人員在開展地基填筑作業(yè)之前，為混凝土集料中加入了足量的防凍劑，同時，確保混凝土的抗壓強(qiáng)度不低于4.0N/mm2。另一方面，施工技術(shù)人員曾根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求對外加劑與混凝土養(yǎng)護(hù)工作采取了針對性措施，在施工區(qū)域搭建了溫度高于5℃的暖棚，同時，根據(jù)室外溫度以5%～10%的比例添加外加劑。此外，如果混凝土和外在環(huán)境均比較干燥，周邊環(huán)境中的水分不會深入混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部，這樣會增加地基混凝土的養(yǎng)護(hù)與凝固時間，影響施工進(jìn)度。而且，如果周邊環(huán)境比較干燥，混凝土也會出現(xiàn)反水問題，干燥的空氣會不斷吸收混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的水分，致使混凝土最終出現(xiàn)失水與干裂問題。反之，如果空氣中的濕度較大，甚至是在下雨天，混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的濕度與水分含量也相對較高，其凝固時間在一定程度上會增加，通常不會出現(xiàn)因水分不足造成的張裂開問題。應(yīng)對溫度與濕度對黃土地基的負(fù)面影響，避免地基混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，必須做好多方面的應(yīng)對工作，根據(jù)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)環(huán)境、溫度與濕度制定最佳施工方案，如果施工環(huán)境發(fā)生變化，特別是出現(xiàn)溫度與適度變化，就必須立刻采取應(yīng)對策略。施工管理人員應(yīng)及時了解天氣預(yù)報，并根據(jù)預(yù)報信息科學(xué)調(diào)整施工方案。如果外在施工環(huán)境溫度偏低，就要控制好混凝土的入模溫度，選用隔離保溫材料制作而成的模具。同時，要為混凝土加入足量的抗凍劑，以此避免混凝土在低溫條件下出現(xiàn)張裂。如果工期緊張，就需要添加優(yōu)質(zhì)外加劑，這樣方能確保地基混凝土結(jié)構(gòu)的凝固效果。

4 全面優(yōu)化濕陷性黃土地基加固方法

目前，針對地基工程的加固方法主要包括強(qiáng)夯法、墊層法、擠密法和預(yù)浸水法，這四種方法各有優(yōu)劣。其中，強(qiáng)夯法兼?zhèn)錂C(jī)械化水平高、無需置換處理位置、施工效率高、速度快以及節(jié)省勞動成本等優(yōu)勢，該方法能夠有效改善土壤結(jié)構(gòu)，增加地基土的壓實(shí)度，降低壓縮性。然而，在黃土地基施工中，適宜選用低能級強(qiáng)夯法，如果使用高能級強(qiáng)夯法難免會影響施工效率與速度。墊層法又分為灰土墊層和素土墊層，在使用該方法的過程中，需要先全部挖出基地之下的濕陷性土層，然后，再用灰土集料或者素土集料做墊層，從而起到加固地基，避免壓縮變現(xiàn)和加強(qiáng)地基承載能力的作用。擠密法大多應(yīng)用于含水量在14%～22%的黃土層中，而且，土層深度達(dá)到5～15m，在具體施工中，必須做好樁體材料灌注工作。預(yù)浸水法主要用于地下6m范圍內(nèi)的濕陷性黃土地基處理作業(yè)，該方法能夠節(jié)約施工成本，消除濕陷性的危害，卻存在耗水量多和工期長的缺陷，因此，在具體施工中，應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要和地理環(huán)境特征選用最佳處理方法。

5 結(jié)束語

綜上所述，全面加強(qiáng)濕陷性黃土地基的安全性和穩(wěn)固性，延長地基使用壽命，施工技術(shù)人員應(yīng)注意設(shè)計最佳施工方案，精選混凝土原料，做好地基填筑工作，不斷優(yōu)化濕陷性黃土地基處理方法。