浅谈几种特殊土地基及地基处理

张磊

大连市政设施修建有限公司 辽宁省大连市 116021

内容摘要

针对特殊的土类具有不同于一般的特殊性质，作为地基，必须对其特性采取适合的工程施工方案。由于城镇建设的不断加速发展，从而使得土木建筑施工向各种复杂地基条件区域展开作业，特殊土地基的工程特性必须引起关注。对软土、湿陷性黄土、膨胀土、红黏土等各种地域特殊土的重要工程特质，采取相应的地基处理方法以及工程施工要点，对促进工程建设项目正常开展具有重要意义。

关键词：软土； 湿陷性黄土； 膨胀土 ；红黏土；地基处理

引 言

由于现场施工地域土质千差万别，因此造成许多土类生成时的条件也不同，这样的土类存在其它的介质、工程特点,这些具备特殊工程特点的土类为特殊土。随着建设开发发展需求的不断上升，土地的需求也日益显现。工程建设者必然要面临这些特殊的土质进行施工作业。如何根据特殊土的特点做好土基础施工作业就是关键因素了。本文简要分析特殊土中的软土、湿陷土、膨胀土、红黏土等地基的特点和地基处理的主要方法。

1 地基处理方法

1.1 换填垫层法

换填垫层法是指把土基础下面作业区域内的土层挖去，然后回填以强度较大

的砂、碎石、灰土等材料，然后分层振实至设计要求的密实程度，用于地基的持力层。换填法适用于处理浅层软弱地基。

1.2 强夯法

强夯法是指要加强软弱地基的承载力，采取重锤自一定高度自由落下夯击该土层使地基快速固结的施工方案。该方法是用起吊机器把10～40吨的重锤提升至10～40米高处使其自由下落，利用强大的夯击能和冲击波作用夯实土层。

1.3 砂石桩法

砂石桩地基是施工作业经常用的软土地基施工技术，采用振动、冲击或水冲等方式在软弱地基中成孔，将砂或碎石挤压入孔中，形成大直径的密实桩体。

1.4 振冲法

振冲法是用起重机起吊振冲器后开启潜水电机，让振冲器发出高频振动，此时打开水泵通过喷嘴喷射高压水流，振冲相结合。这种加水振动加固地基的方法有效改变不好的土基础以满足地基的加固。

1.5 水泥土搅拌法

水泥土搅拌法是指软土地基处理的一种可用方法，是将水泥用于固化剂的主剂，采用搅拌桩机把水泥灌入土体并充分拌合，让水泥与土发生系列物理化学反应，达到软土硬结因此提高土地基强度的一种施工法。

2 几种特殊土的工程特性及地基处理

2.1 湿陷性黄土地基的地基处理及工程措施

根据最新地勘资料，细化湿陷性黄土等级、厚度及分布范围，根据需要处治的深度及段落长度确定不同的处治方案。根据最新地勘资料，细化湿陷性黄土等级、厚度及分布范围，根据需要处治的深度及段落长度确定不同的处治方案。

结合取土场及特殊路基地勘资料，对低填路基和湿陷性黄土路基段落进行优化，合理确定处置方案。湿陷性黄土地基改造的目的主要是改变黄土的湿陷性，加强地基的承载力。地基改造方法主要有：土、灰土垫层，土桩、灰土桩，强夯法，重锤夯实法，桩基础，预浸水法等。这些地基的改造方法应区别对待，经过技术比对后合理采用。二级以上湿陷性黄土地基处理应该采取土或灰土垫层、土桩或灰土桩、桩基础预浸水法，又有工作量大、人工费多、施工现场需要面积大、工期长、造价昂贵等缺点。强夯法以其处理地基施工简便、速度快、效果好、造价低等优点，在湿陷性黄土区域得到建设者的青睐。

2.2 膨胀土地基的地基处理及工程措施

膨胀土是指遇水后体积高度膨胀，失水后体积又收缩的黏性土。因为土里含有较多的蒙脱石、伊利石等黏土矿物，因此亲水性很强。含水率强时，遇水后的膨胀量与膨胀力都差，失水后的收缩量与收缩力强；天然孔隙比越大时，膨胀量与膨胀力愈小，收缩量与收缩力则强。该土对构筑物会形成伤害，但在天然状态下强度一般较高，压缩性低。针对膨胀土地基，应当处理地表的防渗与排水措施，又需要增强基础荷载与基础深度以及加大构筑物的刚度并设沉降缝；把持力层范围内的膨胀土清除，用砂或其它非膨胀土回填。

实际施工过程中，根据膨胀土物理性质及力学性质，依据地质勘测的数据及相关处理膨胀土的经验，设计中用均衡的理念，经过研究，指出下面施工方案：

（1）填高不到1m的路堤，要换填非膨胀土后压实。

（2）采取膨胀土作填料时，要获取稳定性，应用石灰处治，石灰剂量范围10%—12%，要求掺灰处理后的膨胀土，其胀缩总率接近零。

（3）路堤两侧边坡部分及路堤顶面要用非膨胀土作封层，到时要铺一层土工布，成包心填方。

（4）路堑边坡不可一次挖到设计线，沿边坡预留高度30-50cm一层，至路堑挖完后，再齐去预留部分，同时处浆砌花格网护坡封闭。

（5）路堤与路堑分界处，两者土内的含水量不一样，原来的密实度也不相同，压实时要压实的均匀致密，不发生不均匀沉降。填挖交界处2m范围内的挖方地基表面上的土应挖成台阶，翻松，并查含水量是否与填土含水量相近，同时用适合的压实机具，压实到合格的压实度。

（6）作业时应躲开雨季，注意及时排水。路基开挖后各道工序要衔接好，连续作业不要间隔太长。

（7）膨胀土区路床的强度及压实标准应严格按照国家有关规定。

2.3 红粘土地基

红黏土作为一种岩性土壤分为红黏土、红色土、红板土3个亚类，其中占面积最大的是红色土和红黏土，其土体在湿热轮换的气候条件下通过不均匀涨缩往往发育很多裂隙，地表裂隙多呈现开口的龟裂状并将土体分割成一定几何形状的块体。红黏土是在湿热气候因素作用下，经过一定土化作用而成的一种含较多粘粒，富含铁、铝氧化物胶结的红色粘性土。

2.3.1 工程特性

红粘土是指碳酸盐类岩石或其他富铁岩石在湿热气候条件下风化形成的，多呈褐红色。红粘土大多裂隙发达，在地面裂隙多现竖向开口的龟裂状，向下渐渐闭合成网状；裂隙面光滑，有擦痕，裂隙壁被铁锰物质浸染。在自然状态下，红粘土孔隙比应该处于饱和状态，自然含水量接近塑限，多现坚硬、硬塑情况，所以强度较强、压缩性较小。红粘土有两种特点：厚度变化很大，有发育较多的网状裂隙破坏了土体结构的完整性，致使地下水在土层中运动，减弱了土体强度，因此愈往深处土体越容易变软，所以红粘土的结构和强度在水平方向和垂直方向都有很大的不均匀性；通常它有较强的胀缩性，引起不同程度的胀缩病害。一些地区红粘土遇水膨胀后的体积比在自然含水量状态下的体积增加15%，红粘土表面会有机质，下部逐渐过渡到基岩，接触面常成为软弱结构面。

2.3.2 红粘土地基的地基处理及工程措施

红粘土地基承载力不够的时候，采取地基局部加固处理或复合地基的地基形式，充分的用好场地中的红粘土层，建筑物刚度变强时，优选复合地基加筏板基础技术，施工作业过程中对不均匀沉降较敏感或单柱承载力特别大的时，用钻(冲)桩、人工挖孔桩等嵌岩端承桩，碰到红粘土地层岩溶溶洞发达应避免使用桩基础。

3 结论

上述是关于软土、湿陷性黄土、膨胀土、红黏土等地基及地基处理措施的一些个人见解，并且通过对特殊土地基初步认识，希望更好的运用在实际工程建设上去，从而保证建筑工程的质量及安全，为创造更加和谐平安的建筑工程环境作出应有的社会贡献。

参考文献

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[2]陈祥义. 公路工程中软土地基处理. 黑龙江：黑龙江交通科技，1999.

[3]张永波，刘秀英. 采动岩体裂阵分形特征的实验研究、矿山压力与顶板管理，2004年01期.

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