濕陷性黃土的處理措施和對基礎的影響

郭榮

[摘要]在濕陷性黃土？地基上進行工程建設時，必須考慮因地基濕陷引起附加沉降對工程可能造成的危害，選擇適宜的？地基處理方法，避免或消除地基的濕陷或因少量濕陷所造成的危害。如果基礎直接在這種黃土層上施工，整個結構的安全、穩定性很難保證。因此遇到失陷性黃土時需要采對此類黃土層進行分析并采取相應的處理措施。本文重點說明失陷性黃土的處理措施和對基礎的影響。

[關鍵詞]黃土分類 處理措施 基礎影響

[中圖分類號]F642.13+1

[文獻標識碼]A

[文章編號]1672-5158（2013）05-0213-01

黃土類土形成于第四紀大陸，成松散堆積狀態，性質特殊。一般與工程相接觸的黃土都具有濕陷性。黃土在干燥時具有較高的強度，遇水后會有較明顯的濕陷性。這也是由于黃土本身的組成結構所控制的。黃土中含60多種礦物，以碎屑礦物為主，并含部分黏土礦物。碎屑礦物中主要為石英、長石、碳酸巖；黏土礦物絕大多數為水云母，并有少量蒙脫石和高嶺石等。易溶鹽、中溶鹽和有機物的含量較少。構成黃土的結構體系是骨架顆粒，它的形態和連接形式影響到結構體系的膠結程度，它的排列方式決定著結構體系的穩定性。濕陷性黃土一般都形成粒狀架空點接觸或半膠結形式，濕陷程度與骨架顆粒的強度、排列緊密情況、接觸面積和膠結物的性質和分布情況有關。黃土在形成時是極松散的，靠顆粒的摩擦和少量水分的作用下略有連接，但水分逐漸蒸發后，體積有所收縮，膠體、鹽分、結合水集中在較細顆粒周圍，形成一定的膠結連接。經過多次的反復濕潤干燥過程，鹽分積累增多，部分膠體陳化，因此逐漸加強膠結而形成較松散的結構形式。季節性的短期降雨把松散的粉粒黏結起來，而長期的干旱氣候又使土中水分不斷蒸發，于是少量的水分連同溶于其中的鹽分便集中在粗粉粒的接觸點處，可溶鹽類逐漸濃縮沉淀而形成為膠結物。隨著含水量的減少土粒彼此靠近，顆粒間的分子引力以及結合水和毛細水的連接力也逐漸增大，這些因素都增強了土粒之間抵抗滑移的能力，阻止了土體的自重壓密，形成了以粗粉粒為主體骨架的多空隙結構。當黃土受水浸濕時，結合水膜增厚楔人顆粒之間，于是結合水連接消失，鹽類溶于水中，骨架強度隨著降低，土體在上覆土層的自重壓力或在自重壓力與附加壓力共同作用下，其結構迅速破壞，土粒向大孔滑移，粒間孔隙減小，從而導致大量的附加沉陷。這就是黃土濕陷現象的內在過程。

地基處理中所遇到的黃土層，主要分為濕陷性黃土和非濕陷性黃土。濕陷性黃土就是在一定壓力下，黃土層受水浸濕，土結構迅速破壞，并產生顯著附加下沉的黃土。濕陷性黃土又分為自重濕陷性黃土和非自重濕陷性黃土。自重濕陷性黃土一旦受水浸濕，由于上部土體的自重壓力下受水浸濕，會發生顯著附加下沉的情況。在實際工程中如果遇到實現性黃土必須采取相應的處理措施，否則當此類黃土遇水后會造成嚴重的工程事故。工程中把濕陷性黃土地基的分為四類濕陷等級，濕陷等級的劃分主要是根據濕陷量的計算值和自重濕陷量的計算值等因素決定。由I級到Ⅳ級濕陷量越大，對地基的不利影響越大。

濕陷性黃土是一種特殊性質的土，在一定的壓力下，下沉穩定后，受水浸濕，土結構迅速破壞，并產生顯著附加下沉，故在濕陷性黃土場地上進行建設，應根據建筑物的重要性、地基受水浸濕可能性的大小和在使用期間對不均勻沉降限制的嚴格程度，采取以地基處理為主的綜合措施，防止地基濕陷對建筑產生危害。工程中濕陷性黃土地基處理的目的主要是通過各種地基處理方法消除黃土的濕陷性，滿足工程設計要求承載力。地基處理常用的方法有以下幾種：

1、墊層法。就是將原有濕陷性黃土挖出，并與消石灰按體積配合比進行攪拌均勻。體積配合比宜取2：8或3：7，并由試驗室試驗驗證回填土體的最優含水量，拌合均勻后進行基槽回填。對于整片灰土墊層采用分層回填，每層宜取300后，采用相應振動碾進行土體壓實，直至回填至設計標高。

2、灰土樁或水泥土樁。

3、強夯法

4、重錘夯實法，

通過強夯可以完全消除地基土的濕陷性，地基承載力標準值顯著提高，解決場地范圍地基的不均勻沉降。

強夯對于淺基礎工程就不需要挖方，對基礎設在2m深以內建筑物而言鏟去基礎范圍內的表層土，進行強夯后就可直接施工基礎工程。強夯施工投入勞動力少，效率高、工期也短，受天氣影響不明顯，不占用場地，并可做到文明施工。

在相距5 m范圍內夯擊時，相當8度地震烈度破壞；在20m以外相當7度地震烈度破壞；在30m以外，當夯擊能力為200 kN·m時，對建（構）筑物基本上沒有震害問題，只有相應的噪音影響。

首先應進行設計試夯；其次，強夯施工時，應考慮含水量大小，如含水量適中，可直接強夯，否則應采取相應的措施后再夯實；第三，注意夯實時間間隔。

5、樁基礎

以上地基處理方法根據不同的場地類型因地制宜，通過經濟、技術比較后臺理選擇處理方法。對于Ⅱ級以上濕陷性黃土地基處理如采用土或灰土墊層、土樁或灰土樁、樁基礎預浸水法，不同程度存在工作量大、花費勞力多、施工現場占地大、工期長、造價高等缺點。近幾年來，強夯法以其處理地基施工簡便、速度快、效果好、造價低等優點，在全國濕陷性黃土地區得到廣泛應用和推廣，處理濕陷性黃土地基的效果也十分明顯。但是強夯也必須注意一些問題，例如強夯前先要進行設計試夯，在施工時還應考慮土中的含水量大小，如果含水量適中，可直接進行強夯，否則要先采取相應的措施處理含水后再進行夯實。

結束語：濕陷性黃土的影響因素眾多，但通過各種方法處理后必須滿足建筑設計承載力以及各方面指標的要求，保證建筑有穩定、可靠的支撐，保證整個結構的安全、合理的建設。

參考文獻

[1]《建筑地基基礎設計規范））G1350007-2011中華人民共和國住房和城鄉建設部 中華人民共和國國家質量監督監督檢驗檢疫總局

[2]《建筑地基基礎設計規范》G1350007-鄉村2011中華人民共和國住房和城鄉建設部 中華人民共和國國家質量監督監督檢驗檢疫總局

[5]《濕陷性黃土地區建筑規范》GB50025-鄉村2004中華人民共和國住房和城鄉建設部 中華人民共和國國家質量監督監督檢驗檢疫總局