探讨湿陷性黄土及地基处理

《探讨湿陷性黄土及地基处理》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

探讨湿陷性黄土及地基处理湿陷性黄土是指在一定压力下受水浸湿，土结构迅速破坏，并产生显著附加下沉的黄土。它的这种特性，会对建筑物带来不同程度的危害，使建筑物大幅度沉降、折裂、倾斜，严重影响其安全和使用。本文分析研究了湿陷性黄土地基处理方法的重要性，指出湿陷性黄土处理的基本原则，对比研究各种地基处理方法的适用情况及优缺点，并结合工程实例进行了论证。关键词：湿陷性黄土、地基处理、原则中图分类号：TU44文献标识码：A我国黄土主要分布在北纬33°-47°之间，属于干旱、半干旱气候类型，年平均降雨量在250-600mm之间。其中湿陷性黄土占黄土分布面积60%左右，并有自西北向东南密度、含水量和强度由小变大，渗透性、压缩性和湿陷性由大变小，颗粒组成由粗变细，黏粒含量由少变多，易溶盐由多变少的规律。湿陷性黄土不但具有黄土的一般工程地质特性，还具有一些特有性质，如松散多孔、欠压密、垂直节理发育、遇水承载力降低等。因此湿陷性黄土地基处理不善，会给工程带来严重危害。随着国家经济的快速发展，建筑物规模也随之变化多样，选择经济、合理、可行的地基处理方案显得尤为 重要。本文基于湿陷性黄土地基的处理原则和方法，结合已有工程实例进行初步分析。一、黄土的湿陷机理黄土是在干旱和半干旱条件下形成的，在干旱少雨的条件下，由于蒸发量大，水分不断减少，盐类析出，胶体凝结，产生了加固粘聚力，在土湿度不很大的情况下，上覆土层不足以克服土中形成的加固粘聚力，因而形成欠压密状态，一旦受水浸湿，加固粘聚力消失，就产生湿陷。因此应对湿陷性黄土地基有可靠的鉴定和正确的认识，并采取必要的工程措施防止或消除它的湿陷性。二、湿陷性黄土地基处理的目的1、消除其全部湿陷量，使处理后的地基变为非湿陷性黄土地基，或采用深基础、桩基础穿透全部湿陷性土层，使上部荷载通过深基、桩基等转移至压缩性低的非湿陷性土（岩）层上，防止地基产生湿陷。2、消除地基的部分湿陷量，减小拟处理地基的总湿陷量，控制下部未处理湿陷性土层的剩余湿陷量不大于设计规定的数值。三、湿陷性黄土地基处理方法目前，湿陷性黄土地基处理方法主要有：垫层法、强夯法、土或灰土挤密法、水泥搅拌桩、预浸水法和孔内夯实挤密法。1、垫层法 这种方法常用于土层厚度较小情况下。即，首先全部挖除或一定深度内的基底以下土层，然后回填灰土或者素土分层夯实，回填厚度一般为100.0-300.Ocm。垫层法可提高湿陷性黄土地基承载力至300kPa。这种方法施工简易，效果显著，有良好的均匀性，且具有因地制宜，就地取材和施工简便等特点，使用较为广泛。这种方法在施工中应特别注意对回填的灰土或者素土进行室内击实试验，根据试验选择最大含水量、最大干容重。2、强夯法强夯法是通过重锤的自由落下，对土体进行夯实，以提高地基承载力。该方法对设备要求筒单，处理深度为3-12m,尤其是非饱和土，效果显著。强夯法加固湿陷性地基的优点是速度快、成本低以及效果好。因其适应性强、经济、简便及效果显著而成为处理湿陷性黄土地基广泛使用的一种方法。但是，这种方法所用设备重，且对工点要求比较集中。3、土或灰土挤密法通过成孔，然后用石灰土或者最佳含水量的素土分层务填桩孔。通过挤密的方法破坏黄土地基的松散、大孔结构，从而提高地基的强度。这种方法适用于处理5-15m厚度内的湿陷性黄土。挤密法与孔径大小及其间距有关，一般桩径愈大挤密效果愈好，呈方形或梅花形布置。该方法处理后的地基，须对地基表层进行防水。土或灰土挤密法可有效消除厚度较大的黄土的湿陷性，不需要采取大量开挖和回填，所 有施工设备简单，且处理费用低、深度大，是采用最广泛的地基处理方法之一。4、水泥搅拌桩通过机械，将水泥和地基土强制搅拌，利用水泥和土之间的物理化学反应，将混合后的土一水泥变为具有整体性、水稳性和一定强度的桩体和桩周土共同构成复合地基。具有施工简便、快捷、无振动，基本不挤土，低噪声等特点。但这种方法相对造价高、工期长。5、预浸水法预浸水法适用于厚度大于10m、湿陷量大于500mm的自重湿陷性黄土层，有效影响范围是地面6m以下区域。它是利用黄土的工程地质特征，在建筑物建造前，通过地基充分保水，使其在自重作用下发生湿陷，然后进行修筑。这种方法耗时较长，一般停水后约3个月才能使土层含水量达到最初状态，并且预浸水法只能对处理只对6m以下土层有效。因此，该方法需要结合其他处理方法一起迖到消除湿陷的目的。6、孔内夯实挤密法（DDC技术）孔内夯实挤密法是司炳文在挤密桩的应用基础上发展的一种新方法。是在对孔内填料夯实过程中，迫使孔内填料侧向挤出，使桩周一定范围内的土体受到挤压、扰动和重塑，同时，强夯产生的巨大的夯击能量产生的波和动应力反复作 用，迫使土骨架产生塑性变形能，从而提高土的密实度和抗剪强度，改善土的变形特性，所形成的复合地基在消除黄土湿陷性的同时，大幅度提高了地基的承载力，且有较好的均匀性，处理深度可达25-30m,是处理大厚度湿陷性黄土的一种较好的方法。但作为一种新兴的技术，对其进行的深入研究报道目前并不常见，对于其加固机制、消除湿陷、控制地基沉降的认识和设计理论研究仍处于发展阶段。四、湿陷性黄土路基地基处理中应该注意的问题1、强夯法施工中容易出现的问题强夯法在处理湿陷性黄土地基的过程中容易出现以下几个问题：1）强夯法实施的过程中将不适宜当地特点的方案运用到工程当中，从而导致施工过程中的问题产生；2）在夯实的过程中没有经过试夯而盲目的确定施工的参数，从而给整个工程实施带来后患；3）由于施工人员经验缺乏，对于深度内土的含水量差异处理效果不好，从而影响整个工程的施工质量及进度。2、三七灰土换填法施工中容易出现的问题三七灰土换填法在施工中容易出现以下几个问题：1）由于三七灰土换填法需要将表层的土挖去而后用其它土进行回填，在回填的过程中容易出现土质和击实土质不一致的状况；2）灰土比例是保证三七灰土换填法施工质量的重要基 础，但是在实际操作中，由于石灰和土搅拌不均，容易出现比例不合格的现象；3）对于回填土的含水量控制问题，由于在洒水的过程中均匀程度不好掌握，并且风吹日晒容易影响含水量，因此不好达到回填土所应该达到的最优含水量；4）三七灰土换填法在回填土回填之后，需要利用机械设备进行碾压操作，但是碾压的速度及碾压的时数不是特别容易掌握，因此，碾压的质量不容易控制。3、灰土挤密桩法施工中容易出现的问题强夯法在实施的过程中由于施工技术及环境因素等的影响，容易导致其它问题的产生，主要表现在以下几个方面：1）由于地基中土的含水量不适宜或者在施工的过程中没有按规定的顺序进行操作，加之没有对已经形成的孔进行及时的会天夯实处理，从而导致缩孔或者是坍孔的现象；2）如果填料在拌合的时候没有拌合均匀或者是没有按规定进行施工操作，很容易导致桩孔的回填不够均匀或者是桩身出现疏松或断裂的情况；3）如果在夯击的高度及次数不一，在抽样检查干密度的时候没有对下部进行仔细的检查，从而导致干密度不够均匀，远远达不到设计的要求。五、解决这些问题的方法要点1、强夯法施工中问题的处理要点分析 对于强夯法过程中容易出现的问题，应该注意做好以下几点处理：1）严格审核整个设计，确保设计符合工程的要求；2）明确夯击次数，以保障工程的施工质量；3）在强夯工程完成以后做好验收工作，主要是要对有效的加固深度做好判断，以确保其达到设计的要求。2、三七灰土换填法施工中问题的处理要点分析针对三七灰土换填法中容易出现的问题，需要进行如下处理，以保障施工的质量：1）对于回填土的土质进行细致的检测，如果回填土的土质与击实土质存在不一致的状况，需要重新进行击实试验，以相关的规定为参照，确保原材料质量合格；2）提前做好灰土样板的现场施工指导，有效规避回填土拌合不均匀的现象。在进行灰土拌合的过程中，应该先采用机械方法进行灰土拌合，而后在采用人工方法进行灰土拌合，确保回填土拌合迗到规定的标准；3）对于灰土含水量控制的问题，如果用手将灰土攥成而后撒手，灰土不能够自由三开，说明灰土的湿度比较大，应该对土料的含水量进行调整；如果压路机在碾压的过程中出现翻花的状况，说明灰土的含水量比较小，因该对回填土 进行适当的洒水；4）控制机械碾压设备的碾压次数和碾压速度，一般碾压次数控制在4~6次之间比较合适，如果存在压实系数较小的情况，应该继续碾压，直至碾压合格结语湿陷性黄土地基处理方法较多，须根据不同的黄土工程地质特性和工程要求，选用合理、有效的处理方法，以便达到施工简便、经济有效，节约成本的目的。参考文献[1]霍航英.湿陷性黄土路基处理设计浅析[J].辽宁交通科技.2003年6月.[2]符辉.湿陷性黄土的地基处理[J].城市道桥与防洪.2005年1月第1期.