淺談濕陷性黃土的危害及處置

■邵思德

（青海第三路橋建設有限公司青海西寧810008）

淺談濕陷性黃土的危害及處置

■邵思德

（青海第三路橋建設有限公司青海西寧810008）

濕陷性黃土是一種特殊性質的土，其土質較均勻、結構疏松、孔隙發育。在未受水浸濕時，一般強度較高，壓縮性較小。當在一定壓力下受水浸濕，土結構會迅速破壞，產生較大附加下沉，強度迅速降低。

特性 危害 處理方法

1 濕陷性黃土的特性

1.1 結構性

濕陷性黃土是一種結構性土。黃土在天然狀態下,由于膠結物的凝聚和結晶作用被牢固的粘結著,使其結構強度在未被破壞軟化時,常表現出壓縮性低、強度高等特性,但當黃土受水浸濕結構性一旦遭受破壞時,其結構迅速破壞,其力學性質將呈現出屈服、軟化、濕陷等特性,所以,黃土的結構性是黃土工程性質最基本的本質。

1.2 欠壓實性

濕陷性黃土常有肉眼可見的大孔,因而也稱為大孔土,濕陷性黃土的孔隙比接近1.0或大于1.0,大多數在1.0～1.1之間,含水量少、孔隙比大、欠壓密狀態是黃土產生濕陷性的充分條件。

1.3 濕陷性

在土的自重壓力作用下受水浸濕而發生濕陷的,稱為自重濕陷性黃土。濕陷性黃土的結構性在力和水的作用下,將遭受破壞使其強度喪失,而其欠壓密性、高孔隙度則為浸水時產生附加下沉提供了必要的體積變化條件,沒有結構性和欠壓密性,就不可能有黃土的濕陷性。

2 濕陷濕陷性黃土有哪些危害

2.1 勾縫脫落

砂漿勾縫在雨水表面徑流作用下,砂漿被沖刷散失,水泥混凝土預制塊或片 (塊)石砌縫外露,使坡面降雨集中沖刷,加劇沖蝕作用,形成坡面溝蝕,使砌縫內路基填土隨水流失或雨水滲入路基本體,降低路基強度,嚴重的甚至形成路基陷穴,使砌體脫空。

2.2 裂縫

因砌體背側填料滑動引起膨脹變形而產生。擋土墻裂縫根據嚴重程度有兩種:貫通裂縫和未貫通裂縫。當發生了貫通裂縫,則墻體可能發生斷裂,很可能已失去支擋作用,危害程度較大應及時加以處理。

2.3 墻背填土沉陷變形及黃土陷穴

當墻體泄水孔暢通時,黃土顆粒將隨下滲水流移動,被水流帶走,逐漸形成黃土陷穴,使背側脫空,導致構造物失穩;當泄水孔被堵塞后,背側將積水,填土含水量增大,強度大大減弱,發生沉陷變形,嚴重地則會導致上側土體發生溜坍、滑坡,危及行車安全。

2.4 泄水孔堵塞

在漿砌護坡和擋土墻中設置合理的泄水孔,有利于排除背側填土積水,降低孔隙水壓力,維持其穩定性。但由于施工質量問題,如反濾層設置不合理、泄水孔結構施工不符合設計要求等,在使用過程中,隨水流作用,泄水孔的排水通道被細顆粒材料堵塞,形成背側填土積水,含水量增大,易導致凍脹、濕陷、滑塌等嚴重病害產生。

2.5 基礎沖刷淘空

黃土地區暴雨集中,雨水沖刷嚴重,在沿河、沖溝地段的防護支擋工程,常因雨水急速局部沖刷基礎,使底部材料被形成的渦流沖蝕、卷起帶走,隨著沖刷深度和范圍的增大,導致基礎脫空,如不及時處理,則會進一步導致結構物失穩破壞,會帶來巨大的經濟損失。

3 濕陷性黃土的處理

濕陷性黃土地區地基處理，盡管在地基處理技術的應用上同其他地區相比在施工工藝等方面差別不大，但其加固機理及方法又進一步體現了濕陷性黃土的地區特征，往往在提高承載力的同時，對黃土的濕陷性進行消除。

3.1 重錘表面夯實及強夯

重錘表面夯實適用于處理飽和度不大于60%的濕陷性黃土地基。一般采用2.5-3.0t的重錘,落距4.0-4.5m,可以消除基底以下1.2-1.8m黃土層濕陷性。在夯實層的范圍內，土的物理、力學性質獲得顯著改善，平均干重度明顯增大，壓縮性降低，濕陷性消除，透水性減弱，承載力提高。非自重濕陷性黃土地基，其濕陷起始壓力較大，當用重錘處理部分濕陷性黃土層后，可減少甚至消除黃土地基的濕陷變形。因此在非自重濕陷性黃土場地采用重錘夯實的優越性較明顯。

3.2 土（灰土）墊層

在濕陷性黃土地基上設置土墊層。將處理范圍內的濕陷黃土挖去，用素土（多用原開挖黃土）或灰土（灰土比一般為3：7或2：8）在最優含水量狀態下分層回填（壓）實。采用土墊層或灰土墊層處理濕陷性黃土地基，可用于消除基礎底面1-3m土層的濕陷性，（目前也有6m以上換填，減少地基的壓縮性，提高地基的承載力，降低土的滲透性（或起隔水作用），往往以消除濕陷作為地基處理的目的。

3.3 灰土（土）擠密樁

灰土（土）擠密樁適用于加固地下水以上的濕陷性黃土地基，它是利用打入鋼套管，或振動沉管或爆擴等方法，在土中成樁孔，然后在孔中分層填入素土（或灰土）并夯實而成。在成孔和夯實過程中，原處于樁孔部位的土全部擠入周圍土層中，使距樁周一定距離內的天然土得到擠密，從而消除樁間土的濕陷性并提高承載力。

3.4 化學加固法

化學加固方法包括硅化加固法和堿液加固法，其加固機理如下：

硅化加固濕陷性黃土的物理化學過程，一方面基于濃度不大的、粘滯度很小的硅酸鈉溶液順利地滲入黃土的孔隙中，另一方面溶液與土的互相凝結，土起著凝結劑的作用。

堿液加固：其加固原則為；NaOH溶液注入黃土后，首先與土中可溶性和交換性堿土金屬陽離子發生置換反應，反應結果使土顆粒表面生成堿土金屬氫氧化物，這種反應是在溶液滲入土中瞬間完成的，土粒（鋁硅酸鹽）表面會逐漸發生膨脹和軟化，相鄰土粒在這一過程中更緊密地相互接觸。依靠這些混合物的生成，使土粒相互牢固地膠結在一起，強度大大提高，并且有充分的水穩性。

3.5 預浸水法

預浸水法是在修建建筑物前預先對濕陷性黃土場地大面積浸水，使土體在飽和自重壓力作用下，發生濕陷產生壓密，以消除全部黃土層的自重濕陷性和深部土層的外荷濕陷性。地基預浸水結束后，在基礎施工前應進行補充勘查工作，重新評定地基的濕陷性，并采用墊層法或強夯法等處理上部濕陷性土層。

4 結束語

濕陷性黃土浸水濕潤時因濕陷引起強度急劇下降，在一定壓力下出現地基沉降變形，這種特性注定了我們在處理過程中排水成了關鍵，所以我們在新技術、新工藝的應用上有了好的方向。

P931.6[文獻碼]B

1000-405X（2016）-5-486-1