對(duì)南部山區(qū)特殊土質(zhì)地基防滲處理的探討

【摘要】這兩年強(qiáng)夯法以其處理地基施工簡便、速度快、效果好、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，在牧區(qū)濕陷性黃土處理方面得到廣泛應(yīng)用和推廣。

【關(guān)鍵詞】特殊土質(zhì)；濕陷性黃土；地基處理

1、工程概況

2014年新疆瑪納斯縣瑪納斯河水利管理處開工建設(shè)的三個(gè)項(xiàng)目工程不同程度地存在著特殊土質(zhì)段的施工（濕陷性黃土），因?yàn)轫?xiàng)目區(qū)地理位置的復(fù)雜性，造成設(shè)計(jì)、施工一連串的滯障效應(yīng)。也正是得益于之前對(duì)相似土質(zhì)的處理經(jīng)驗(yàn)，造就了團(tuán)結(jié)干渠二期、三期改擴(kuò)建工程5.5 km（近5萬m3）濕陷性黃土的制備工藝。

2、牧區(qū)濕陷性黃土地基處理措施

濕陷性黃土在未受水浸濕時(shí)，一般強(qiáng)度較高，壓縮性較小。當(dāng)在一定壓力下受水浸濕，土結(jié)構(gòu)會(huì)迅速破壞，產(chǎn)生較大附加下沉，強(qiáng)度迅速降低。這就是2014年中灌項(xiàng)目610m渠道雖然施工中進(jìn)行了防滲處理，依然在輸水過程的當(dāng)天出現(xiàn)塌陷的根本原因。故在濕陷性黃土場地上進(jìn)行施工，應(yīng)根據(jù)水利工程的重要性、地基受水浸濕可能性的大小和在使用期間對(duì)不均勻沉降限制的嚴(yán)格程度，采取以地基處理為主的綜合措施，防止地基濕陷對(duì)水利工程產(chǎn)生危害。

2.1 墊層法

墊層法是先將基礎(chǔ)下的濕陷性黃土一部分或全部挖除，然后用素土或灰土分層夯實(shí)做成墊層，以便消除地基的部分或全部濕陷量，并可減小地基的壓縮變形，提高地基承載力，可將其分為局部墊層和整片墊層。

2.1.1 局部土墊層的處理寬度超出基礎(chǔ)底邊的寬度較小，地基處理后，地面水及管道漏水仍可能從墊層側(cè)向滲入下部未處理的濕陷性土層而引起濕陷，因此，設(shè)置局部墊層不考慮起防水、隔水作用，地基受水浸濕可能性大及有防滲要求的建筑物，不得采用局部土墊層處理地基。

2.1.2 整片墊層的平面處理范圍，每邊超出建筑物外墻基礎(chǔ)外緣的寬度，不應(yīng)小于墊層的厚度，即并不應(yīng)小于2m。

2.1.3 一般情況下在牧區(qū)地下水位不可能上升的自重濕陷性黃土場地，當(dāng)未消除地基的全部濕陷量時(shí)，對(duì)地基受水浸濕可能性大或有嚴(yán)格防水要求的建筑物，采用整片土墊層處理地基較為適宜。但對(duì)于平原區(qū)地下水位有可能上升的自重濕陷性黃土場地，應(yīng)考慮水位上升后，對(duì)下部未處理的濕陷性土層引起濕陷的可能性。

2.2 重錘表層夯實(shí)及強(qiáng)夯

重錘表層夯實(shí)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，可消除基底以下1.2～1.8m黃土層的濕陷性。非自重濕陷性黃土地基，其濕陷起始?jí)毫^大，當(dāng)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(shí)的優(yōu)越性較明顯。

2.3 擠密樁法

擠密樁法通過成孔或樁體夯實(shí)過程中的橫向擠壓作用，使樁間土得以擠密，從而形成復(fù)合地基。值得注意的是，不得用粗顆粒的砂、石或其它透水性材料填入樁孔內(nèi)。

2.3.1 機(jī)械打樁成孔橫向加密土層，改善土體物理力學(xué)性能

在土中擠壓成孔時(shí)，樁孔內(nèi)原有土被強(qiáng)制側(cè)向擠出，使樁周一定范圍內(nèi)土層受到擠壓，擾動(dòng)和重塑，使樁周土孔隙比減小，土中氣體溢出，從而增加土體密實(shí)程度，降低土壓縮性，提高土體承載能力。土體擠密范圍，是從樁孔邊向四周減弱，孔壁邊土干密度可接近或超過最大干密度，也就是說壓實(shí)系數(shù)可以接近或超過1.0，其擠密影響半徑通常為1.5～2d（d為擠密樁直徑），漸次向外，干密度逐漸減小，直至土的天然干密度，試驗(yàn)證明沉管對(duì)土體擠密效果可以相互疊加，樁距愈小，擠密效果愈顯著。

2.3.2 灰土樁與樁間擠密土合成復(fù)合地基

樁徑宜為300～450mm，并可根據(jù)所選用的成孔設(shè)備或成孔方法確定；樁距可為樁徑的2.0～2.5倍；樁頂標(biāo)高以上應(yīng)設(shè)置300～500mm厚的2：8灰土，其壓實(shí)系數(shù)不小于0.95；灰土擠密樁和土擠密樁復(fù)合地基承載力特征值：《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》JGJ79-2002規(guī)定應(yīng)通過現(xiàn)場單樁或多樁復(fù)合地基載荷試驗(yàn)確定。

質(zhì)量檢驗(yàn)：灰土擠密樁和土擠密樁地基竣工驗(yàn)收時(shí)，承載力應(yīng)采用復(fù)合地基載荷試驗(yàn)。

一般來說，在擠密樁長度范圍內(nèi)土體的濕陷性已完全被消除處理后的地基與上部結(jié)構(gòu)渾然一體，即使樁底以下土后的土體即使有沉降變形，也是微小的和均勻的，不致對(duì)上部結(jié)構(gòu)形成威脅。樁的間距的大小直接影響到擠密效果的好壞，也與工程建設(shè)的經(jīng)濟(jì)性密切相關(guān)。

2.4 樁基礎(chǔ)

在濕陷性黃土場地上，不允許采用摩擦型樁，應(yīng)根據(jù)場地工程地質(zhì)條件，采用穿透濕陷性黃土層的端承型樁（包括端承樁和摩擦端承樁），其樁底端以下的受力層：在非自重濕陷性黃土場地，必須是壓縮性較低的非濕陷性土（巖）層；在自重濕陷性黃土場地，必須是可靠的持力層。這樣，當(dāng)樁周的土受水浸濕，樁側(cè)的正摩阻力一旦轉(zhuǎn)化為負(fù)摩阻力時(shí)，便可由端承型樁的下部非濕陷性土（巖）層所承受，并可滿足設(shè)計(jì)要求。

2.5 預(yù)浸水法

預(yù)浸水法是在在渠道大開挖后預(yù)先對(duì)濕陷性黃土進(jìn)行大面積浸水，使土體在飽和自重應(yīng)力作用下，發(fā)生濕陷產(chǎn)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。團(tuán)結(jié)干渠二期、三期改擴(kuò)建工程濕陷性黃土占線長、開挖、制備量大、動(dòng)工在秋末等天時(shí)地利的條件，遂采用將開挖出的2/3土方成槽制備于渠邊線附近，此時(shí)取樣送檢得出天然含水率，待冬季雪水摻勻后再度送檢達(dá)標(biāo)后鋪填碾壓處理。

3、牧區(qū)濕陷性黃土防水措施

3.1 基本防水措施

在水工建筑物布置、場地排水、基礎(chǔ)防水、散水、排水溝、管道敷設(shè)、管道材料和接口等應(yīng)采取防止雨水或生產(chǎn)經(jīng)營用水的滲漏。

3.2 檢查漏水措施

在基本防水措施的基本上，對(duì)防護(hù)范圍內(nèi)的地下管道應(yīng)增設(shè)漏管溝和檢漏井。

3.3 嚴(yán)格防水措施

在檢漏防水措施的基礎(chǔ)上，應(yīng)提高防水地面、排水溝、檢漏管溝和檢漏井等設(shè)施的材料標(biāo)準(zhǔn)。

4 結(jié)語

為了減小或調(diào)整建筑物的不均勻沉降或適應(yīng)地基的變形。對(duì)于濕陷性黃土地基上的結(jié)構(gòu)措施通常要注意以下細(xì)節(jié)：

a不論是水工建筑物還是管道引水，都要按設(shè)計(jì)中的使用及維護(hù)說明進(jìn)行管理；

b在濕陷性黃土地基上的非濕陷性土場地上的水工建筑物基礎(chǔ)應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。