浅论湿陷性地基处理方法的应用论文

浅论湿陷性地基处理方法的应用论文

摘要：介绍了湿陷性黄土的特征，及湿陷性黄土地基处理的方法。以某高速实际工程为例，说明了湿陷性黄土地基处理方法的选择及应用要点。

关键词：湿陷性黄土;地基处理方法;强夯法

1黄土的湿陷特征

湿陷性黄土是一种十分特殊的土质，俗称大孔土，主要分布于我国陕、甘、宁等缺水少雨的干旱地区。湿陷性黄土有如下几种典型特征①湿陷性。黄土在自然状态下受到地表水的侵蚀，黄土中易溶盐溶解，颗粒间的作用力遭破坏，形成蜂窝状结构。在水分进一步侵蚀下，土颗粒间的空隙连通、扩展，形成大空隙陷穴，在外荷载作用下，土体结构遭破坏，产生大量剧烈的变形，强度随之降低，产生湿陷性。②膨胀性。湿陷性黄土遇水膨胀，干燥后收缩，多次反复形成裂纹并剥落，影响路基稳定。③崩解性。湿陷性黄土浸入水中，很快会崩解，进而影响路基强度和稳定。这种土质的基础处理与其它土质相比，施工难度大，进度慢，程度复杂，耗用时间长，特别是大面积的土质夯填及水利坝体处理。

2湿陷性黄土地基的处理方法

湿陷性黄土地基处理的根本原则是：破坏土的大孔结构，改善土的工程性质，消除或减少地基的湿陷变形，防止水浸入建筑物地基，提高建筑结构刚度。我国常用的湿陷性黄土处理方法主要有一下几种：

2.1垫层法

土(或灰土)垫层是一种浅层处理湿陷性黄土地基的传统方法，在湿陷性黄土地区使用较广泛，具有因地制宜，就地取材和施工简便等特点。实践证明，经过回填压实处理的黄土地基湿陷性速率和湿陷量大大减少，一般表土垫层的湿陷量减少为1。3cm，灰土垫层的湿陷量往往小于lcm，垫层法适用于地下水位以上，对湿陷性黄土地基进行局部或整片处理，可处理的湿陷性黄土层厚度在1—3m，垫层法根据施工方法不同可分为土垫层和灰土垫层，当同时要求提高垫层土的承载力及增强水稳定时，宜采用整片灰土垫层处理。

2.2强夯法

强夯法叫动力固结法。是利用起重设备将80~ 400 kg的重锤起吊到10。40m高处，然后使重锤自由落下，对黄土地基进行强力夯击，以消除其湿陷性，降低压缩变形，提高地基强度，但强夯法适用对地下水位以上饱和度Sr≤60%的湿陷性黄土地基进行局部或整片处理，可处理的深度在3 N12m。土的天然含水率对强夯法处理至关重要，天然含水量低于10%的土，颗粒间摩擦力大，细土颗粒很难被填充，且表层坚硬，夯击时表层土容易松动，夯击能量消耗在表层土上，深部土层不易夯实，消除湿陷性黄土的有效深度小，夯填质量达不到设计效果。当上部荷载通过表层土传递到深部土层时，便会由于深部土层压缩而产生固结沉降，对上部建筑物造成破坏。

2.3冲击碾压法

冲击碾压是采用非圆形(三边梅花形)双轮滚动产生冲击与搓揉作用相结合的新型压实技术。其原理是将当前振动压实的.高频率、低振幅改为高振幅、低频率。压实机的高能量可对填料作深层压实，大大地增加了对土石方的压实功能，从而可减少路堤施工后沉降，提高路基的稳定性与抗变形能力。冲击碾压施工具有影响深度较大，压实连续性好。压实速度快，单位时间作业面积大，对填料含水量要求较宽等优点。

2.4挤密法

挤密法是利用沉管、爆破、冲击、夯扩等方法在湿陷性黄土地基中挤密填料孔再用素土、灰土、必要时采用高强度水泥土、分层回填夯实以加固湿陷性黄土地基，提高其强度，减少其湿陷性和压缩性。挤密法适用于对地下水位以上，饱和度Sr≤65%的湿陷性黄土地基进行加固处理，可处理的湿陷性黄土厚度一般为5 N15m。但通过实践证明：挤密法对土的含水量要求较高(一般要求略低于最优含水率)，含水量过高或过低，挤密效果都达不到设计要求，这在施工中很难控制，因为湿陷性黄土的吸水性极强且易达到饱和状态，在湿陷性黄土进行洒水湿润时，表层土质饱和后容易形成积水，下部土质却很难受水接触而呈干燥状态，对于含水量<10%的地基土，特别是在整个处理深度范围内的含水量普遍偏低的土质中是不易采用的。

2.5工程实例

某高速公路K22+470。K22+650段位于杏子河三级阶地，地形起伏稍大，地下水埋藏深。该段路基主要以填方为主，填土高度在8—10m左右，局部段落为半填半挖路基。地质勘察结果表明，该路段上部为第四系上更新统新黄土(坚硬)，下伏中更新统老黄土(坚硬)。上部新黄土厚度为16.1~ 26.8m，土体湿陷性严重，湿陷等级为自重Ⅲ~自重Ⅳ级，并且为中压缩性土。由于该段地基湿陷等级高，并且具有中压缩性，因此，宜采用处理深度较大的方法。该段地基距离村庄较近，强夯法引起震动较大，对村民的生活环境及安全造成一定的影响。最终确定该段落采用灰土挤密桩法进行处理。

本方案初步拟定成孔直径0.4m，正三角形布设，桩距1.5m，桩长6m。要求复合地基承载力为200Kpa，平均挤密系数0.9。大面积施工前应先进行小范围试桩，根据施工后实际情况可适当调整有关参数。桩体施工完毕后，将桩顶Im范围铲除，设置50cm的10qo灰土垫层。为增加桩体的早期强度，桩体中加入一定的石灰土进行改良。最终确定挤密桩拌和按照生石灰：水泥：素土=8:3:89(重量比。

施工过程中严格按照相应规范进行施工，并进行质量检测，结果符合规范要求。实践证明，采用灰土挤密桩法成功消除了黄土湿陷性，达到了提高地基承载力的目的。

3结论

湿陷性黄土地基处理的方法很多，在不同的地区，应根据不同的地基和路基的特点，本着“因地制宜、经济合理”的原则，采取质量可行经济合理的措施对湿陷性黄土地区地基和路基进行处理。

参考文献

[1]龙高荣.灰土桩处理地基的设计[J].北京建筑工程学院学报，1995，(4).

[2]杨景峰.强夯技术在湿陷性黄土路基中的应用[J].山西建筑，2008，34(16):2802281.