濕陷性黃土地層中的地基處理方案分析

劉鵬山西宏力巖土工程有限公司 030000

濕陷性黃土自身在不遇到水的情況下土強度、摩擦角、粘結性都挺好。但是，一旦遇水，濕陷性黃土的結構特殊，很容易就會遭到破壞。由此引起地基下沉或者建筑物出現裂縫，嚴重的甚至會引發安全事故，存在很大的安全隱患。因此，在實際處理濕陷性黃土地基時，應當科學分析地基的結構和現場環境，選擇合適的地基處理方案，以確保處理工作的質量，提高安全性能。

1 濕陷性黃土的主要危害

黃土地基出現濕陷情況，一方面與其自身的結構有關，另一方面還與外界環境有關，其中最主要的影響因素是水。生活中有很多建筑物都容易發生濕陷，現將最常見的幾種易發生濕陷的建筑物進行介紹。

1.1 多層磚房

在實際生活中，多層磚房很常見，例如居民住宅、醫院等等，這些建筑物本身因為具有較多的橫墻，所以在空間上具有良好的剛度，發生濕陷時能夠抵抗建筑物變形，但是如果濕陷程度較大，其抵抗力不足以支撐自身結構時，就會發生傾斜，出現裂縫等。

1.2 廠房結構

一般廠房的結構是鉸接排架結構，如果發生了濕陷，廠房的墻體就會出現斜裂縫，濕陷程度越嚴重，裂縫的寬度越大。最易發生裂縫的地方是門窗部位和鋼筋混凝土上下部位。如果濕陷嚴重，還可能導致柱子開裂，引發安全事故。

1.3 多層框架結構

多層框架結構一般內外墻都是填充墻，這種結果從整體上來看具有相對較好的剛度，因此如果差異沉降不是很明顯，那么地基受到的影響就很小，甚至不會受影響。而如果沉降差異過大，因為梁柱是剛性節點，因此抵抗形變的能力并不是很強，此時梁柱就會出現裂縫，并且裂縫是不均勻的，有的梁上可能具有較多的裂縫，有的梁上可能沒有裂縫。一般在次梁出現斜裂縫，而次梁和樓板連接處出現細裂縫。

1.4 其它建筑物

除了以上幾種建筑物會發生濕陷沉降外，地下管道和通廊也容易發生沉降，引起漏水和漏氣等問題。如果濕陷差異過大，沉降現象將會更明顯，由此引起的安全事故將無法預料，造成巨大的損失。

2 濕陷性黃土地基的處理方案

2.1 換土墊層法

在處理濕陷性黃土地基時，應用較為普遍的一種方法就是換土墊層法。通常換土墊層法又分為兩種，一種是灰土墊層法，另一種是素土墊層法。從字面意思我們也可以看出來，該方法就是將濕陷性黃土挖出來，然后在黃土中混入一定量的石灰或者素土，再進行填充夯實。換土墊層法的施工比較簡便，回填土的孔隙率小，密實度大，產生的壓縮變形小，灰土和素土的加入能使墊層的濕度、強度和隔水性大大提高；這種方法的處理范圍較小，只能消除小范圍內黃土的濕陷性。

2.2 灰土擠密樁法

擠密樁法與夯實、碾壓法不同，夯實、碾壓法是豎向加密方法，而擠密樁法是橫向加密土層，它主要是利用打樁機將鋼管套打入地基土層中，然后將鋼管套拔出，土層中就會形成打樁孔，最后，在樁孔中分層填入石灰土并將其夯實。這種方法可以有效增加地基的剛度，使地基更加密實，從而有效改善黃土的濕陷性。需要注意的是，這種方法雖然效果好，但是因為施工工藝相對復雜，倘若地基土含水量不夠，還需要對其進行浸水處理，這將花費更多的成本，不具經濟性。

2.3 重錘夯實法

重錘夯實法主要適用于處理深度在1.5m左右、飽和度在60%范圍內的濕陷性黃土地基，是表層夯實的處理方法。這種方法主要就是對地基進行反復的夯打，在不斷夯打的過程中，地基土層的結構會發生相應的變化，土層更加密實，從而有效降低地基的形變量。并且經過夯打的土層可以形成一層弱透水層，當地下水流經此層時，可以減少滲入量，從而提高地基的穩定性。

2.4 振沖碎石樁法

振沖碎石樁法主要是使地基產生樁孔，然后將碎石等材料填充到樁孔中。而制造樁孔主要是通過高壓水流輔助振沖器來對地基進行振沖。由于碎石的硬度較大，填入樁孔后可以提高地基的承載力，因此能夠有效改善地基變形性。

3 濕陷性黃土地基處理工程實例分析

3.1 工程實例基本情況分析

某客運專線沿線車站路基屬于濕陷性黃土路基，因此對其進行處理。該客運站地基的A段長度為100米，此地段的地勢相對平緩，但從整體來看，左側較高，右側較低，此施工段的土體是粉土土體。該地基在地下不超過5米的土層，其濕陷程度可以達到三級。通過對該地基勘查發現，地表下土層含水率指標表現為18.2%～26.5%范圍之內，干密度指標表現為1.38g/cm3單位，塑性指數表現為9.8%～10.6%范圍之內，飽和度表現為56.2%～73.5%范圍之內。

3.2 加固方法的選取分析

結合上文有關工程實例相關情況的分析，針對A施工段采取強夯法進行濕陷性黃土地基處理。具體強夯加固方式選取主夯、副夯以及滿夯相結合的加固方案。經過科學分析得出，應當將主夯夯實點和副夯夯實點的距離保持在4米內，并且應將副夯實點布置成四方形。在施工過程中，應保持夯擊力為3000 kN·m單位。需要特別強調的是，在進行地基處理時，夯點標準工作應與設計圖紙相對應，確保夯點位置的準確。另外還需要注意的是：施工前期需要首先針對主夯夯點進行試夯處理，確保兩次試夯過程中所對應的平均性沉降量需要控制在5cm范圍之內。主夯次數控制位12次，深度控制為2.5m單位；主夯完成后進行副夯處理，次數控制為10次，深度控制為2.0m單位；副夯完成后進行滿夯處理。

3.3 濕陷性換土地基處理效果分析

強夯法可以說是現階段眾多有關濕陷性黃土地基處理技術中工期優勢以及成本優勢最為顯著的處理方法之一。如果地基所處的地段地勢平緩，并且土層較厚，那么選擇該方法最合適，因為該方法可以有效控制土干密度和濕陷性系數。

4 結語

綜上所述，濕陷性黃土對建筑物的穩定性有很大的影響，為了保證建筑物質量，減少安全事故發生率，提高地基的承載力，應當結合實際情況選擇合適的地基處理方案。