濕陷性黃土地區(qū)地基處理試驗方法

沈亞琴

新疆中力勘察設(shè)計研究院（有限公司） 新疆 烏魯木齊 830092

前言

地基在建筑工程的推進中具有重要意義，作為建筑物基礎(chǔ)和起著承載作用的基體，地基的特性對建筑物的構(gòu)造質(zhì)量影響巨大。工程建設(shè)究竟該如何處理黃土地區(qū)的濕陷性地基問題，始終是當(dāng)前建筑工程亟待解決的難題。本文主要就此類土質(zhì)的地基實施了分析和研究，并對其做出了有針對性的處理方法，從而推動黃土地區(qū)建筑行業(yè)的高效發(fā)展。

1 濕陷性黃土分類及主要形成原因

濕陷性黃土是指在一定壓力作用下受水浸濕，其結(jié)構(gòu)會迅速破壞而發(fā)生顯著附加沉陷，導(dǎo)致建筑物破壞。其主要分為兩類：其一是黃土在受到水侵蝕后，上覆土因自重壓力而出現(xiàn)塌陷，此類情況被稱為自重濕陷性黃土；其二是黃土浸水后在飽和自重壓力下不出現(xiàn)顯著下沉，但受到一定外力的作用下即會出現(xiàn)濕陷，此類情況被稱為非自重濕陷性黃土。

濕陷性黃土主要存在于西北降水量極少的地區(qū)。由于降水較少且自然條件下溫度較高，水分蒸發(fā)量較大，因而使得黃土的凝結(jié)性較差，一旦此類黃土遇到降水、給水及地表水等水侵蝕的時候，勢必會造成土質(zhì)內(nèi)部黏聚程度的降低，從而出現(xiàn)黃土濕陷的情況。

黃土濕陷的形成因素較多，其中最主要的是土壤含水率，由于其主要與降水和地表水等密切相關(guān)，因而要想徹底解決黃土濕陷性問題，要從土壤含水率的影響因素上分析。 首先，由于干旱和半干旱地區(qū)的年降水量少，土壤的天然含水率極低，導(dǎo)致其地基土壤的黃土濕陷性頻發(fā)；其次，黃土在經(jīng)過各種水浸濕之后，其顆粒之間的黏聚力嚴重降低，從而使得黃土濕陷的情況越發(fā)嚴重；第三，土壤的含水率以及外部受到的壓力和自身重力也是出現(xiàn)濕陷的重要原因。因此，濕陷出現(xiàn)的原因各有差異，務(wù)必做到究其原因有針對性的選擇地基處理方法，以確保城市工程建設(shè)的科學(xué)化推進，能在實踐中切實有效地運用。

2 濕陷性黃土地基的處理方法

濕陷性黃土的地基處理方法因其成因不同而有本質(zhì)區(qū)別，在工程實踐中應(yīng)做到明晰具體的辨別，以達到精準嚴密的部署和設(shè)定。

2.1 灰土或素土墊層法

灰土或素土墊層主要應(yīng)用于淺層（基底下1～3m）輕微濕陷性粉土地基，其實施主要以地基材料的重新設(shè)定為基礎(chǔ)，全部去除濕陷性黃土基底內(nèi)的土層，分層碾壓或夯實灰土或素土，增強地基構(gòu)造效果的堅實性和穩(wěn)固性，以達到預(yù)先設(shè)定的構(gòu)造效果，從而避免在后續(xù)施工過程中出現(xiàn)地基塌陷的情況。為了能夠確保相關(guān)施工穩(wěn)定高效地推進，通常在分層碾壓或夯實后，及時按相關(guān)規(guī)范分層取樣或總體布點取樣進行質(zhì)量檢測，密實度符合要求后方可進行下一步地基處理，以保證施工質(zhì)量得到有效控制。

2.2 預(yù)浸水法

預(yù)浸水主要應(yīng)用在黃土壩基的工程建設(shè)中，處理厚層濕陷性黃土層（H＞10m），其具體操作起來便捷高效，并且能夠符合預(yù)期處理效果，因而其在實踐工程中運用普遍。對于濕陷性黃土地基的處理，不僅可以在此類地基狀況形成之后予以處理，還能在未出現(xiàn)的情況下采取預(yù)防措施。由上文可知，濕陷性黃土的形成與大量水分的侵入關(guān)系密切，可以作為一個處理和應(yīng)對措施的突破口，鑒于這種情況，黃土浸水出現(xiàn)濕陷的性質(zhì)無疑是最大的應(yīng)用條件，預(yù)浸水法的實施主要是借助于有效的工程操作技術(shù)對地基進行大面積的浸水處理，誘使其出現(xiàn)自重濕陷，地基沉降變形直至符合穩(wěn)定標(biāo)準（最后5d的平均濕陷量小于1mm/d），再結(jié)合上覆蓋土層的具體處理方式或上層建筑承載力的要求采取相應(yīng)措施，從而達到部分消除或者完全消除地基土的濕陷系數(shù)，避免主體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不均勻沉降而發(fā)生傾斜或者坍塌。

2.3 素土擠密樁或灰土擠密樁法

素土擠密樁或灰土擠密樁法因高效精準而使其應(yīng)用在我國各個地區(qū)，西北和華北等干燥的地理環(huán)境中尤其適合這樣的處理方式。在規(guī)范化施工指導(dǎo)的部署下，實施素土或灰土擠密樁處理濕陷性黃土，能夠使得土壤的陷濕陷性得到最大程度的緩解或消除，從而達到對黃土地基的根本性防治和穩(wěn)固。素土擠密樁或灰土擠密樁的具體操作主要是用相應(yīng)的施工技術(shù)在黃土地基中成孔，然后采用素土或灰土等材料在樁孔內(nèi)分層夯實，樁孔內(nèi)側(cè)的土體被擠向四周以形成密實結(jié)構(gòu)，從而達到縮小孔隙比穩(wěn)固地基結(jié)構(gòu)的效果。就技術(shù)層面上的操作來說，此類方法需要高素質(zhì)的施工技術(shù)人員和高水平的操作技術(shù)，針對缺乏建筑經(jīng)驗的地區(qū)或者重要公共建筑，在施工前務(wù)必收集周邊環(huán)境相關(guān)的水文地質(zhì)資料，通過土工試驗獲取材料的含水率、最大干密度、最優(yōu)含水率等關(guān)鍵數(shù)據(jù)，進行預(yù)試驗施工，試驗結(jié)果滿足設(shè)計要求時，取得必要參數(shù)作為地基處理施工的參考依據(jù)，同時，施工技術(shù)資料應(yīng)明確控制土壤的含水率、飽和度等參數(shù)，制定施工質(zhì)量偏離程序及糾正措施，在施工過程中實時檢測樁間土的平均擠密系數(shù)及樁身的分層壓實系數(shù)，確保施工質(zhì)量滿足要求。

3 總結(jié)

綜上所述，伴隨著地基處理技術(shù)的快速發(fā)展，使得以往難以處理的濕陷性黃土地基問題得到了比較切實有效地應(yīng)對，并能夠根據(jù)不同的誘因做出針對性的處理方案。安全和穩(wěn)固是建筑地基基礎(chǔ)工程的第一要務(wù)，因而具體問題具體分析，創(chuàng)新運用專業(yè)技術(shù)方法解決地方性濕陷性問題，從而保障相關(guān)工作穩(wěn)步進行，在經(jīng)濟效益的增收和社會效益的貢獻上實現(xiàn)雙贏。