高原地區濕陷性黃土地基處理探究

張慶平

(青海大學基建處，青海 西寧 810016)

由于我國的地域廣泛遼闊，并且所分布的土質也是各種各樣的，所形成的黃土是一種黃色的粉狀土，是由濕陷性黃土與非濕陷性黃土共同組成的，由于受到覆蓋土層的壓力以及在建筑物附加壓力的影響作用下，而黃土會受到水的浸濕，導致其結構發生快速的破壞，產生附加沉降，此時土的強度也會跟隨快速降低，從而也就形成了的濕陷性黃土。所謂濕陷性黃土主要可以分為自重濕陷性黃土以及非自重濕陷性黃土，黃土一般遍及在黃河中游地區。主要研究分析了濕陷性黃土的重要特征，介紹對其地基處理的重要措施。

一、產生濕陷的主要原因

（一）通常產生黃土濕陷的主要原因就是因為管道漏水，導致地面出現積水，而生活與生產用水就會一直滲入到地下，或者是因為大量的降水所導致地下水位不斷上升造成的，但受到水的浸濕只是發生濕陷問題的一個外在條件，只有黃土自身的特征才是出現濕陷現象最重要的一個因素。通過資料分析，在我國所分布的濕陷性黃土通常都是黃色的，它的粉土粒含量一般是占到土的重量60%左右，并且在土中會含有大量成分的氯化物以及硅酸鹽等一些可溶鹽類，它的礦物親水性則是非常弱的，而粒度較細并且很均勻，其內部結構是疏松多孔的，大孔是較為明顯的，一般遇到水連接時則會減弱，并且強度降低，體積也會有所減少等顯著特征。

（二）如果濕陷性黃土在受到水出現浸濕時，它會結合水膜出現增厚的現象并且是楔入顆粒之間的，而結合水連接則會消失，其中的鹽類會溶在水里，此時骨架的強度也會有所降低，因此，土體會在上覆土層的作用下，形成自重壓力以及附加壓力共同的影響下，其結構會受到一定的破壞，而土粒會快速滑向大孔，導致孔隙減少，而體積也會有所縮小，出現下沉的現象。由于濕陷性黃土產生濕陷的程度是各不相同的，所以地基出現沉降時的程度也會有所不同，也就產生了不均勻沉降的現象。因此，濕陷性黃土變形主要是通過在水的影響作用下導致地基的強度有所降低，而變形則會急劇的加速，所以建筑物就會產生大幅度的沉降以及出現沉降差，而導致建筑物出現傾斜和裂縫現象，存在不安全的因素。

二、地基處理的主要措施

一般用于處理地基的方法主要是作用于破壞了黃土大孔的結構，從而部分或者是全部消除了地基濕陷性，從而防止或者是減少濕陷現象的發生。在這里我們主要介紹幾種方法：

（一）應用強夯法。這種方法主要的工作原理就是應用了具有一定重量的夯錘，當自由下落時會產生巨大的沖擊力以及用沖擊波來沖擊地基，把黃土層進行夯實壓密處理，并把土中的空隙進行壓縮，對于在周圍夯擊點的深度內從而形成一定的裂隙，進行排水和排氣，將土層中所郁積氣、水加以排出，而此時的土地就會固結。應用這種方法的技術難點就在于夯擊的深度、次數以及夯沉量等方面，都要準確的把握，如果拿捏不準，則會影響到夯擊的效果。由于夯擊的深度必須要根據土層的厚度以及土層的濕陷等級進行確定，對其夯擊量必須要考慮到地基土壤的結構、屬性、載荷大小以及夯擊的深度等條件。通常情況下，一般先夯2 至3 遍，再以低能量進行夯擊一遍，在夯擊兩遍中間時必須要有一段間隔時間，這主要是根據土層當中空隙水壓力消散的時間決定的。如果是滲水性較差的粘土，所間隔的時間是不能少于34 周的，如果滲水性較好則可以進行連續的夯擊，如果在施工時并沒有按照具體的規范要求或者是和實際的施工工藝存在差距時，則會影響施工的質量，所以，為了避免工程出現任何隱患。對其檢驗的方法則是通過對室內土工進行試驗，從而確保施工質量以及良好的施工工藝。在濕陷性黃土的地基在通過強夯擊處理以后，則會轉變成非濕陷性的地基，一般是應用在荷載較大、產生不均勻變形的地基，比如有隧道和橋涵等建設。應用強夯法它的主要特點就是質量比較可靠、適應性較好并且造價低等的優勢。

（二）應用土墊層的處理方法。這種方法是通過在一定范圍內的濕陷性黃土開挖，再應用灰土或者是素土在最佳含水量的狀態下對其進行分層的回填碾壓并夯實。在經過分層以后夯實的黃土，會破壞大孔的結構，而鹽類作用土粒所產生的膠合作用而引發的內聚力則會消失，其空隙的體積則會出現縮小，而土的密實度就會增大，也就消除了墊層的濕陷性，降低地基一定的壓縮性，從而就會減少土的滲水性以及提高地基承載的能力等。這種方法是較為傳統的一種處理方法，但一直應用發展到現如今，由于現代化的機械設備已經大大取代了人工勞動力，同時也縮短了工期。而這種法它具有直接性，并且對于施工質量也容易控制，一般對地下管線的作用比較小，沒有振動，起灰量也較少，沒有噪音等一些綜合特點，所以得到了廣泛的應用。

（三）硅化加固法。應用這種方法它是作為比較復雜的一個物理化學過程，它主要的作用原理就是把硅酸鈉漿液進行注漿后被壓入到黃土層以后，再和黃土當中的鎂離子、鈣等元素產生了交換的反應，從而生成了一種新的膠結物質，而這種物質則會促使黃土具有一定的堅固性，并且可以消除濕陷，降低滲透以及提高強度等優勢，達到加固的效果。由于硅化法相對簡單，并且造價較低，方便掌握等，它的加固體水穩性較好并且強度較高，在針對高原地區的濕陷性黃土地基加固處理后，均可以達到消除土體濕陷性的效果，并且也可以加強地基的承載力。

（四）樁基礎法。這種方法是折中的一個方法，如果濕陷性黃土地基出現太厚時，如果應用其它的方法一方面難度會較大，另一方面則成本較高等問題，如果地面的建筑物會影響地基的變形量控制比較苛刻時，但其它的處理措施卻不能達到理想效果時，應用這種方法則是一個不錯的選擇。所謂樁基礎法也可以稱作是載荷傳遞法，這種方法的特點就是樁基礎的承載力比較高，所以就會降低地基沉降的速率，并且沉降量也會較小。

結論

總之，由于當前的公路建設在快速的不斷發展，特別是對于高原地區的濕陷性黃土地基的施工建設也在逐漸增多，所以解決濕陷性黃土的地基方法措施也有所增多。一般處理的方法主要有樁基法、強夯法、墊層法以及擠密法等。不同的處理方法都要根據自身的適用范圍以及各自的優勢特點，所以在處理該地段的地基時，必須要根據濕陷性的類型和等級、黃土層的厚度等條件，再結合工程的具體性質，原材料和施工條件等，應用合理的處理措施并發揮出作用，從而取得合理、安全和經濟的理想效果。

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