分析紅粘土高填方地基處理技術

樊育豪 晁軍

中煤西安設計工程有限責任公司 陜西 西安 710000

在我國南方大部分地區當中紅粘土分布非常廣泛，伴隨西南地區開發戰略的不斷開展，大量工程建設不斷被興建起來，在一些大型工程開展過程當中，高填方紅粘土地基因為表面的核載能力較大，同時在粘土原有的硬塑土層和下層土層之間的承載力差異較大，在工程開展過程中很容易出現地基整體下沉量升高，進而產生了地基的不均勻沉降問題，這對整個工程建設發展的安全性和穩定性產生了不良的影響。基于此，對紅粘土區域的地基加固和處理技術就顯得尤為重要，本文重點與我國地區一處工程實例進行分析，針對紅粘土區域的高填方地基處理方式進行了分析和探索，為該區域工程地基施工技術提供有效的借鑒。

1. 工程概況

該工程項目位于我國南方某地區當中，該地區的地貌為溶蝕地貌，整個地質條件由于風化剝蝕和巖石溶蝕所構成，整個地形現場呈現出南低北高的趨勢，同時在施工區域內部的土層分為了素填土、耕地土、紅粘土和風化泥質石灰巖等地質條件所組成。針對現場工程施工場地的現狀進行分析和了解，在該施工場地南面存在一處面積大約為22,800平方米的高填方區域，同時回填區域內部的最大深度可以達到12米。由于整個工程項目施工周期較短，同時在該區域施工過程當中受到外部環境影響比較明顯，開挖紅粘土沒有經過處理之后作為回填材料來進行地基回填，回填土的整個投資結構相對比較松軟，回填土的承載力大大下降，外加上地面表面的負載能力較大，在地基整體的承載能力值上達到了80～100KPa，整個工程的壓實系數控制在0.900，沒有經過地基處理的混凝土在回填區域當中，不能充分滿足整個回填設計標準以及工程的使用要求。

2. 紅粘土高填方地基處理技術

2.1 設計原則

在工程方案設計階段當中，主要是以控制地基型變量為主，要保證整個紅粘土地基承載能力符合工程的施工要求，有效結合場地的地質條件，通過梁板結構的處理方式效果最為理想。但是這種處理方式整個施工周期較長，同時需要大量的經濟投入，為了充分保證工程施工周期符合工程施工要求，通過多方對比論證進行了工程實地考察，在針對回填區域初步使用了分區分層回填的處理方式來進行開展。

2.2 紅粘土區域地基形式和處理要點

紅粘土土質特性主要表現在天然含水率較高，同時紅粘土屬于區域性特殊土壤，國內外關于紅粘土的研究特性和文獻類型相對較多，在不同的環境下紅黏土在整個工程開展的特性方面也存在比較明顯的差異。在該地區當中整個地形屬于喀斯特地貌，整個地區的巖溶發育程度較高，再加上紅粘土具有較強的沿裂隙發育的特性，造成了紅黏土在土質層平面和縱向的厚度上存在嚴重的不均勻，因此整個土層的厚度變化比較明顯，對于紅粘土區域的高填方工程施工來講，很容易會造成整個地基的不均勻沉降問題。

3. 紅粘土地基處理方技術

對于各種工程施工來講，在紅土區域施工過程當中，由于地基不良特性會造成整個地基的壓實程度較差，進而會造成一些公路施工路面出現不良地基裂縫，或者是建筑體整個安全性能下降等不良問題，帶來了較大的工程施工安全隱患。對于普通的建筑工程開展來講，通過法本基礎或者是建筑物地下室設置結構，在實際的工程開展過程當中，如果建筑體上半部分所施加的核載壓力較大，那么在紅粘土區域當中會出現不良地基沉降問題，造成了建筑基礎面出現裂縫問題直接影響到了建筑體的正常穩定使用。通過相關研究人員多年的實踐和分析，對紅粘土地基的處理方式積累下了大量的工作經驗，重點表現為以下幾種形式：

（1）晾曬法。將紅粘土地基經過充分的晾曬之后，可以有效降低混凝土當中的水資源含量，通過晾曬的方式，可以保證紅粘土被充分的壓實。通過這種處理方式更加依賴于天氣環境質量，但是對于我國部分南方地區來講，由于降雨量相對較，同時也比較頻繁，因此這種方式很難進行有效的應用，在實際的工程開展過程當中整體效果并不是非常明顯。

（2）換填墊層法。主要是使用一些其他的材料對土地基材料進行替換，在操作過程當中，主要是使用一些壓實性能更好的碎石或者是石渣等合成材料，通過更換墊層層的處理方式來對地基整體的穩定性進行保障。在替換過程當中將紅粘土層進行更換，然后再進行完全碾壓和蜜汁操作。通過這種處理方式對地基壓實面積較小的工程來講更加適用，但是針對一些面積較大的回填或者是換填工程來講，整個經濟成本相對較高，同時施工周期也較長，在實際的工程開展過程當中并沒有得到廣泛的運用。

（3）深層攪拌法。主要是使用深層攪拌機械在軟弱的地基層內部，使用鉆機向原土層當中注入固化劑，然后再使用攪拌機進行均勻的攪拌，讓固化劑和軟土地基之間進行充分的融合，進而形成了一種整體性和水穩定性更高的地基材料。地基上半部分結構承載力的標準要求可以對原土地基設置成柱形狀或者是塊狀的，這樣可以提高整個軟土地基的承載能力，固化材料上通常情況下使用石灰，粉煤灰或者是水泥等化學材料。

（4）強夯法。主要是用于提高軟弱地基整體的承載能力，通過重錘壓實的方式保證質量較大的重錘在規定的高度自由下落，將整個軟土地基加以迅速密實。強夯法更加適用于一些碎石土、沙土以及粘性土的地基類型當中，對于一些飽和程度較高的紅黏土來講，在使用過程當中需要在基坑內部添加一定的石塊或者是碎石，這樣才可以保證整個紅粘土地基的穩定性，通過對夯實現場實驗分析可以看出，該種方式在一些降雨量較少的地區當中，應用效果比較明顯，可以有效提高整個建筑地基的安全性和穩定性。

4. 結束語：

針對高填方工程當中，通過對地基的加固處理之后，紅粘土可以具有更高的結構強度，可以直接作為天然高強度地基來進行運用，如果在地基上半部分所施加的核載或者是振動荷載較大，那么所產生的危害程度將會更加明顯，所以需要對紅黏土地基進行有效處理，保證工程的整體質量。