濕陷性黃土地基濕陷的原理和處理方法分析

彭劍鋒

摘要：濕陷性黃土場地受到地區的影響較大，由于地理位置、氣候環境、堆積環境以及地質條件的不同，其工程特性以及厚度都會存在一定的差異，因此需要對相關的地基處理方法進行總結，并且進行合理的選擇，保證濕陷性黃土地基處理的質量。本文在對濕陷性黃土的濕陷機理進行分析和闡述的基礎上，重點分析了幾種常見的處理方法，并且總結了在施工中應該注意的事項。

關鍵詞：濕陷性黃土;機理;處理方法

中圖分類號：TU444

文獻標識碼：A

文章編號：1674—3024（2019）06—0162—02

1 濕陷性黃土的濕陷機理分析

濕陷性黃土的物質組成以粒徑大于0.005mm的粉粒含量為主，起著骨架顆粒的作用，由于黃土是在干旱半干旱的氣候條件下堆積，骨架顆粒間的干摩擦力阻礙顆粒緊密排列，而造成大量的架空孔隙，這些物質主要為粘土礦物，陪伴氧化物及碳酸鈣，使顆粒間產生一定的連結強度，黃土具有一定的孔隙水，它們主要集聚在顆粒連結處呈現出不連續分布。這是濕陷性黃土的主要結構特征。黃土在外部荷載作用時，由于濕陷性黃土特殊的支架大孔結構，并且其顆粒成分非常的不均勻，即使在均勻的外力作用下土骨架中所受到的應力也是不均勻的，而是在土顆粒的膠結物上發生應力集中。在水的作用下骨架顆粒間的非抗水膠結物本身發生了軟化，連結強度減弱，在應力集中的情況下，就更容易發生破壞，當殘留的連結強度抵抗不了使顆粒移動的外力時，部分抗水膠結也被破壞，粒間接觸處發生斷裂，黃土的粒狀架空結構體系崩潰，導致了黃土的濕陷。這就是黃土在外部荷載作用下的變形過程。

2 建筑濕陷性黃土常見的處理方法

2.1 墊層法

墊層法也被稱為墊層置換法，主要就是通過開挖的方式將地基底部以下的濕陷性黃土范圍之內的所有軟土部分或者全部挖出，并且置換成為壓縮性比較小的砂、碎石、灰土、素土、粉煤灰、石灰粉煤灰、干渣等，這些置換的材料沒有侵蝕性，并且經過振實、碾壓之后就可以作為地基的持力層。對于建構筑物而言，在其中可能存在較多的震動設備，會產生附加的震動荷載，因此，墊層法是較為安全和較好處理效果的濕陷性黃土地基處理方法。

2.2 復合地基

復合地基主要指的是多種深層加固方法，通過樁和被擠密的樁間土構成的地基。和天然地基處理不同，也不屬于一般的樁基，而是屬于一種特殊的復合地基。一般主要可以分為幾下幾種類型：根據樁所用材料不同主要可以分為碎石樁和石灰樁等;按樁強度主要可以分為有柔性樁、半剛性半柔性樁（主要指水泥樁）和剛性樁（主要指鋼筋混凝土預制樁）。復合地基的樁體材料不同，施工方法不同，復合地基對于濕陷性黃土地基的處理效果也不同。在工程中應充分利用復合地基的效應，具體包括排水效應、樁體效應、墊層效應、擠密效應，同時應該避免各種不同形式破壞的發生。

2.3 擠密樁

擠密樁是一種人工復合地基，其本身屬于一種深層地基加固方法。主要就是利用沉管在地基當中形成樁孔，然后在樁孔內部填夯水泥石灰、灰土、粉煤灰、素土等材料，通過擠密的方式來加固地基。這種樁對于濕陷性黃土也有較好的處理效果，并且通過以土治土、就地取材可以有效縮短工期，整個施工的費用也較低，可以消除濕陷性黃土淺層以及深層部分或全部濕陷性。其中灰土樁和石灰粉煤灰樁可以運用在地下水位以上，處理深度大約為5—15m，含水量介于14%—23%的濕陷性黃土地基。如果主要目的是為了消除地基濕陷性，一般主要采用土樁;如果是為了消除濕陷性，降低壓縮性，提高承載力，一般采用灰土擠密樁。

3 濕陷性黃土地基處理的要點

3.1 處理前的準備工作

在進行濕陷性黃土地基處理之前，由于地基處理的意義比較重大，而且可供選擇的方法有很多，處理之前一定要對整個工程現狀進行充分了解，做好處理之前的準備工作，具體包括以下幾個方面的內容：首先需要搜集較為詳細的勘察資料以及地基基礎設計資料;其次需要對地基處理的必要性和可行性進行論證，充分了解當前地基存在的主要問題，評估時候可以通過修改上部建筑物的結構、控制建筑物位移等方式來解決濕陷性黃土地基的問題。

3.2 處理方法的確定

首先初步選擇幾種可行的地基處理方案。對整個建構筑物的類型、荷載以及功能進行詳細分析和總結，同時結合現有的地形地貌特征，地質條件狀況以及地下水環境等情況對方案進行初步的選擇;其次就是需要選擇最優的方案。經過初步選擇的方案需要從地基處理加固的原理、適用的范圍、材料的消耗、機械工具的要求、施工技術的要求、處理的進度、地基處理的效果以及對環境的影響等幾個方面，進行全面的評價和對比，可以從中選擇一個最佳的處理方案，也可以結合各個方案的優點，選擇一個綜合性的處理方案。

3.3 處理施工的要點

從濕陷性黃土地基處理的技術來看，其本身是一項比較復雜而且難度較大的非常規工程，施工時需要做到精心處理，一般來說需要注意的主要環節包括以下幾點：

（1）?技術交底和質量監理。在地基處理開始前，應對施工人員進行技術交底，講明地基處理方法的原理、技術標準和質量要求。施工處理要有人跟班，負責質量監理。

（2）?作好現場監測工作。在地基處理施工過程中，應有計劃地進行監測工作，根據測試數據來指導下一個階段地基處理工作，提高技術水平。

4 結束語

綜上所述，通過對建筑的濕陷性黃土地基的處理方法進行了總結和分析，并且對其具體施工過程當中的注意要點以及選擇方法進行了分析。為了保證整個建筑的安全可靠，在進行濕陷性黃土地基處理時需要保證建筑物的安全以及建筑單位利益的最大化。通過本文的研究表明，在進行處理方法選擇的時候需要根據建筑的巖土工程地質狀況以及建筑物上部荷載的具體大小，在技術可靠、經濟合理以及施工便利的要求下，選擇一種或者多種復合的地基處理方式。

參考文獻：

[1]秦曉棟，薛維俊.濕陷性黃土地基濕陷機理、濕陷性評價及地基處理方法[J].內蒙古石油化工，2009，35（2）：38—40.

[2]賈瑞杰.濕陷性黃土地基濕陷機理評價及處理方法[J].山西建筑，2017，43（7）：68—69.

[3]郭迎春.談濕陷性黃土地基的處理[J].山西建筑，2017，43（29）：67—68.

[4]張艷東.濕陷性黃土地基處理辦法及整治效果分析[J].江西建材，2017（5）：72—72.