湿陷性黄土地区常见地基处理方法探讨

湿陷性黄土地区常见地基处理方法探讨

刘玉娟

青海建筑职业技术学院 青海，西宁 810000 63010219760214****

摘要：目前，工程基础施工过程会遇到湿陷性黄土地质类型，此时，地基基础施工难度较大，需要的施工技术复杂多样，也更是容易产生具体的施工质量问题。所以需要根据具体情况合理进行湿陷性黄土地基的有效处理，以及重视处理方法的合理选择，这样才能提升基础施工质量，保障后续施工作业的稳定进行。本文基于此，分析和研究湿陷性黄土地区常见地基处理方法。

关键词：湿陷性黄土；地基处理；方法选择

1 湿陷性黄土的主要工程特性

1.1湿陷性黄土的主要物性指标

　　（1）矿物成分和颗粒组成。湿陷性黄土的矿物成分以石英为主，其含量为60%～70%，其次为长石和云母，约占10%～20%，碳酸盐含量为 10%～30%，对黄土湿陷性起主要作用的是细散粘粒的矿物成分和比例。湿陷性黄土的颗粒成分以粉粒（0.005～0.05mm）为主，约占 50%～70%，其次为砂粒（>0.05mm ），约占10%～30%，粘粒含量为8%～26%。

　　（2）天然容重和孔隙比。湿陷性黄土的天然容重一般为13.5～19.0 kN/m3，干密度为 11～16kN/m3，当干密度超过 15kN/m3 时，湿陷性基本消失。孔隙比是衡量湿陷性黄土密实度的主要指标，一般在0.9～1.1之间，当黄土的孔隙比小于 0.9 时，湿陷性明显减弱。

　　（3）含水量和饱和度。湿陷性黄土的天然含水量为 10%～20%，主要受地形、降水量和地下水位的影响，在塬、梁、峁表层的黄土含水量较低，一般在8%～12%，河谷阶地较高，可达 18%～20%，当黄土含水量超过23% 时，湿陷性基本消失，压缩性增加。湿陷性黄土的饱和度大多为 40%～50%，当饱和度超过80%时称为饱和黄土，湿陷性消失，成为高压缩性的软土。湿陷性黄土的液限一般为22%～32%，塑限在12%～20%之间，液性指数接近于0，甚至小于0。

　　1.2湿陷性黄土的力学性质

湿陷性黄土的粘聚力由二部分组成，一部分是原始粘聚力，由土粒间的电场力所产生，粘粒含量和密实度越高原始粘聚力就越大；另一部分是由于易溶盐的存在，形成较高的结构强度，使黄土的粘聚力增加。内摩擦角主要与土的颗粒成分和矿物成分有关，砂粒含量越高，内摩擦角越大。天然状态下，湿陷性黄土的粘聚力一般为20～60kPa，内摩擦角在15～30°之间。

2 湿陷性黄土地区常见地基处理方法

　　2.1 换土垫层法处理湿陷性黄土地基

　　挖除地基下的全部湿陷性土层，或者挖出预计深度的湿陷性黄土，然后以灰土（或素土）进行回填，并分层加以夯实。垫层厚度保持在3米厚左右，如此处理就可以消除垫层范围内的湿陷性，可以减少或者避免地基因附近压力产生的湿陷现象，这种方法常用于地基浅层处理或者部分湿陷性的情况，施工简易，效果明显。在运用换土垫层法处理湿陷性黄土地基时需注意以下问题：第一，若地基土的含水量过大，或局部基坑曾出现过进水的情况，应在采取一定的措施后，再对灰土（或素土）的最佳含水量进行严格控制，一旦含水量过大，土体将会发生明显的变形，从而降低土体强度。第二，垫层处理的宽度应与规定要求相符合，这样才能有效确保碾压设备的碾压到位,同时碾压分层的厚度应少于30cm。

　　2.2 深层搅拌桩法处理湿陷性黄土地基

　　近年来，深层搅拌桩法在黄土地区得到了较为广泛的应用，特别在处量含水量高、湿陷性弱的黄土应用上最为广泛。深层搅拌桩法主要包括湿法施工和干法施工两种施工方法，湿法施工主要将水泥搅拌成浆后再注入黄土中的一种方法，而干法施工是以压缩空气为载体将固化材料通过深层搅拌机械喷入土中搅拌而成。深层搅拌桩的固化材料一般以水泥为主，其加固机理主要是将水泥掺入黏土中,待水泥与黏土中的水分发生水化反应及水解反应时，再与活性较强的黏土颗粒发生反应，最后生成稳定的、难以溶于水的结晶化合物，这些结晶化合物在空气中与水中将会发生一定的凝硬反应，从而增强水泥的强度，满足地基承载的要求。深层搅拌桩法施工简单，施工速度快，同时无振动、噪声产生。

　　2.3预浸水法处理湿陷性黄土地基

　　预浸水法主要是在建筑物修建前事先就对湿陷性黄土场地进行大面积浸水，让土体在饱和自重应力的作用下，发生湿陷现象，从而产生压密，以使黄土层的自重湿陷性和深部土层的湿陷性得到彻底消除。一般而言，预浸水法主要适用于湿陷性强、黄土厚度大的自重湿陷性黄土场地。由于浸水时场地周围地表会出现下沉开裂，引起“跑水”穿洞现象，因而会威胁到建筑物的安全，因此，在通过预浸水法处理湿陷性黄土地基时，宜选用空旷的新建地。该方法用水量大，处理1m2 面积用水量可达5t以上，施工工期长，一个场地从浸水开始至下沉稳定，至少需要一年的时间。因此，预浸水法只有在水源充足，施工准备时间长的情况下，才能加以采用。

2.4挤密桩法处理湿陷性黄土地基

挤密桩法主要处理在地下水平以上或含水量范围在14%～22%的湿陷性黄土、人工黄土及人工填土中得到较大的应用，其处理深度可达到5～10 米。在施工过程中，首先根据设计方案在基础平面位置布置桩孔并成孔，然后在桩孔中分层填入事先准备好的灰土（或者素土），并通过分层夯实以达到设计标准。最后通过在成孔或桩体夯实过程中所形成的横向挤压作用，挤密桩间土体，从而促进复合地基的形成。需注意的是，切忌将粗颗粒的砂、石或透水性材料填入桩孔中。挤密桩法主要是通过振动沉管或捶击打入的方法在土中形成桩孔，再将灰土（或者素土）等填充料分层填入桩孔中，在成孔和填料夯实的过程中，原来处于桩孔部位的全部土体将会直接被挤入到周围土体中，在挤密的整个过程中，土层的湿陷性将会被完全改变，从而使土体的承载能力得到提高。

　　2.5人工挖孔灌注桩法湿陷性黄土地基

　　人工挖孔灌注桩法，又称之为人工挖孔桩，是一种较为古老的施工工艺，因其施受力性能好，施工质量易于控制、施工成本低、工艺简单等优势被广泛应用于建筑工程中。人工挖孔灌注桩法，主要通过人力在工程需要打桩的位置挖掘成设计桩径的圆孔,边挖边采取护壁措施，当挖到设计深度后再将桩孔清理干净，接着将钢筋放置到孔内，最后，灌注符合设计要求的混凝土，养护成桩。需注意的是，灌注混凝土时应在桩孔内抽干水的情况下进行，并宜使用早强剂, 振捣混凝土最好不使用振动棒，或直接使用手锤敲击模板来振捣混凝土。

结论

对于湿陷性黄土地基处理，需要采取有效的措施进行合理的控制和问题解决，这样才能提升整体的施工效果和工程质量。并且对于湿陷性黄土地基的处理，实际上也更是需要根据具体的施工情况合理进行调整和实施，这样才能满足具体的施工需求和施工需要。提升施工效益和工程稳定性。

参考文献：

[1]王应权. 湿陷性黄土地基变形及沉降控制研究[D].长安大学,2014.

[2]屈耀辉,魏永梁,武小鹏,米维军.黄土区高铁柱锤冲扩桩地基沉降控制效果研究[J].铁道工程学报,2012,29(01):21-25.

[3]屈耀辉,武小鹏,米维军,魏永梁.黄土区高速铁路挤密桩地基沉降控制效果研究[J].铁道工程学报,2011,28(09):31-35.