李 景 明

(1.太原理工大学，山西 太原 030024； 2.山西省勘察设计研究院，山西 太原 030013)



湿陷性黄土地基处理方法探讨

李 景 明1，2

(1.太原理工大学，山西 太原 030024； 2.山西省勘察设计研究院，山西 太原 030013)

根据湿陷性黄土的特点，探讨了湿陷性黄土的地基处理方案，并阐述了垫层法、强夯法、挤密桩法等地基处理的技术要点，总结了湿陷性黄土处理施工中的注意事项，以确保湿陷性黄土地基的稳定性。

湿陷性黄土，地基，强夯法，垫层法，挤密桩法

0 引言

黄土是地质上第四纪沉积物当中的一种，是一种特殊的土，主要特点是土质疏松、孔隙较多、发育节理垂直。黄土的主要成分是粉土颗粒，包含较多的易溶盐物质，由于易溶盐在水分存在的情况下容易溶解，造成承载力下降，因此对工程有较大的影响与危害。黄土的湿陷性特点也被工程中所熟知，如果对其处理不当，会造成黄土的变形，影响地基的稳定性，造成无法继续施工或者比较严重的工程事故。黄土在黄土高原以及辽宁省的西部地区都有着一定的分布。

1 湿陷性黄土的特点

土在受到水浸泡时，由于自重压力或者非自重压力和附加压力共同作用而出现急剧下沉的现象叫做湿陷。而具有湿陷性的黄土就叫做湿陷性黄土，湿陷性黄土的基本色调是黄色，也有灰黄色、棕黄色和褐黄色等颜色，含盐量比较大，占据比重较大的是碳酸盐，除此之外氯化物和硫酸盐的含量、二氧化硅、三氧化二铝以及金属钙镁的含量也较高，矿物的组成主要是石英。

有一部分湿陷性黄土在受水浸湿后，仅在自身重力的影响下就产生沉陷现象，叫做自重湿陷性黄土；另外一部分湿陷性黄土在受水浸湿后，在土的自重影响与附加应力的影响下才出现沉陷现象，叫做非自重湿陷性黄土。通过大量的工程实际观测与工程实践说明：如果均质的黄土层覆盖厚度较大，地下水位较低时，自重湿陷性发生的概率较大，随着地下水位的降低，具有一定埋藏条件的黄土层会产生自重作用下的沉陷，只有在一些平坦的地区，经过工程的前期处理后，湿陷性对建筑物的正常运行才没有影响。

在湿陷性黄土地区进行各种工程的施工与建设时，会遇到一些工程地质问题。比如产生滑坡，与斜坡的稳定性相关；地基的湿陷性；地基的压缩性能与强度，泥石流，砂井；以及一些水库蓄水而产生的工程地质问题。

2 湿陷性黄土处理的方案

对湿陷性黄土地基进行处理是消除其湿陷性的最主要的手段，也是防止湿陷性对工程产生重大影响的主要措施。处理方案以采取换填和采取加密的方法为主，以此来消除黄土的部分湿陷性或者消除黄土的全部湿陷性，使地基处理之后的黄土总湿陷性下降，不超过规范规定的数值或者不再具有湿陷性。如果地基的湿陷性较大，黄土的覆盖厚度较深，在进行换填时有困难或者经济不合理时，可以采用深基础或者采用桩基础处理的形式，穿过湿陷性黄土层，直接把承重层放置在非湿陷性的土层或者岩层当中。

3 湿陷性黄土处理的方法

1)垫层处理法消除湿陷性。垫层处理湿陷性黄土法是把基础下方的湿陷性黄土的一部分或者全部进行挖除，然后换填三七灰土垫层或者其他不具有湿陷性土层的方法。对于甲类建筑，应当消除基础下土层的所有湿陷性；对于乙类建筑，应当消除基础下土层不少于2/3的湿陷性。丙类建筑处理的湿陷性黄土厚度应当不小于2.5 m。采用垫层处理，应当保证建筑物的整体稳定性，地基不发生变形，沉降稳定。方案经济合理时，应当处理基础以下1 m～3 m范围内的黄土湿陷性，对整片土垫层进行处理。

2)强夯法消除湿陷性。如果湿陷性黄土地基的饱和度不大于60%，可以采用强夯的方法消除地基土的湿陷性。强夯法的夯锤重量一般在2.5 t～3.0 t之间，夯点的落距为4.0 m～4.5 m，一个夯点应当落锤2次～3次，这种方法可以消除地基底层1.2 m～1.8 m范围内的黄土湿陷性。经过大量的工程实践证明，采用强夯法可以有效地改善夯击范围内黄土的化学性质与物理性质，使得黄土的干密度明显增大，承载能力明显提高，压缩性降低，消除部分黄土湿陷性，减弱黄土的透水性。

3)挤密桩法消除湿陷性。采用挤密桩对黄土地基进行湿陷性消除的原理是桩基础能够与湿陷性黄土实现共同承载，提高整体性，此外，挤密桩能够将上部荷载直接传递到湿陷性黄土层以下，避免黄土由于湿陷承载能力下降造成工程事故。挤密桩是通过开挖或者钻孔的方法将一部分土体掏出，在孔中灌注混凝土或者灰土等材料，进行化学反应而形成的桩体，并没有对桩体周围的土体进行改良。设置在湿陷性黄土中的桩基础在受水浸湿后，桩与黄土之间的摩擦阻力大幅下降，因此在黄土中不允许采用摩擦型的桩基础，只能够采用端承型的桩基础。挤密桩除了需要满足工程中强度的要求，还应当满足桩底端的受力层必须是压缩性较低的非湿陷性土层或者非湿陷性岩层，如果场地是自重湿陷性黄土，则持力层必须满足承载能力的要求。

4)化学加固法消除湿陷性。消除黄土湿陷性还可以采用化学加固的方法，一般采用的方式有两种，就是硅化加固的方法与碱液加固方法，适用的范围为加固的地下水位以上，渗透性较小的湿陷性黄土地基，一般应用于碱性地基，对于酸性的地基，化学加固法并不适用。

4 湿陷性黄土处理施工中需要注意的问题

1)垫层法施工需注意。在施工当中应当特别注意垫层的含水量，严格控制指导接近最佳含水量，宁可小一些。如果含水量偏大可能会造成土体强度下降，变形增大的后果，如果地基土含水量较大，则需要进行翻晒。垫层施工的范围应当达到规范的要求，一般在地基范围以外1 m左右。碾压要充分，不能让换填垫层发生压实度不均匀等问题。在施工当中要把好质量关，碾压分层的厚度不应当大于30 cm，在施工当中应当逐层对压实度进行检测并记录，使其符合规范的相关要求。

2)强夯法施工需注意。采用强夯法应当根据不同的黄土含水量、不同的湿陷等级、场地等因素进行考虑，因为不同场地的夯击能量、夯击遍数、夯击次数与夯击的深度等均不相同，不同土的孔隙比，土的含水量以及夯击的面积对黄土的加固深度有着不同的影响，也起着重要的作用，因此应当经过试夯，得到相关的参数，确定施工方案进行施工。不经过试夯的施工往往会给工程造成一定的影响，所以必须重点控制。强夯法能够影响夯击范围内土体含水量，因此很容易造成局部夯击处理效果不佳。针对不同的状况，施工单位应当对土体进行加水或者减水的处理措施，避免在施工过程中出现弹簧土的情况，如果含水量较高，压实度达不到相关设计要求时，应当暂停施工，把土翻开晾晒，直到一定时间以后，在夯击点处增加部分粗骨粒材料继续夯击。在强夯结束后，应当重点判定该方法的加固深度是否达到设计要求。有效加固深度的判定标准是看它是否能消除湿陷性，因此对质量进行检验的手段是采用探井取土的方法。如果不扰动的试样能够达到预期的要求，那么其承载能力一般是可以满足设计要求的。

3)挤密桩法需注意。首先应当确定施工各个参数，确保能够达到设计值。如果桩端承载层为硬土，或者桩长超过临界值，就应当设置褥垫层或者使用其他的方法来保证桩基有更高的承载力，如果需要采用较高的桩强度，则应当增加水泥的用量，保证桩承载力达到预期承载力。在施工中可以对桩体进行复搅施工，即在桩体的全长或者一部分长度范围内重新搅拌一次，这样做可以改变桩体的均匀性，使得桩体截面受力均匀，提高承载力。施工机械可以采用带有自动控制的喷粉或者喷浆的装置，减小人为控制因素的干扰，提高桩体质量，避免气体，流量受到土层实际情况影响产生桩体质量不均匀等情况。此外，由于挤密桩的质量较难控制，因此应当加强施工中质量的管理，采用低应变等方法加强对桩体质量的检测，控制成桩质量。

5 结语

我国湿陷性黄土的分布比较广泛，在地基处理的过程当中，不同的施工方法直接决定着湿陷性黄土处理质量的好坏，决定着工程质量的好坏。通过本文的介绍，在工程进行前应当先确定土质为自重湿陷性还是非自重湿陷性，并判断湿陷的等级，采取相应的措施进行湿陷性处理。施工当中要注意减小对地基的扰动，做好防水工作，在施工过程中也要做好质量的监控与操作，减小建筑物的不均匀沉降与湿陷性变形，只有这样才能够有效防止危险因素对工程造成影响，保证工程的建筑质量。

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On introduction of collapsible loess foundation treatment

Li Jingming1,2

(1.TaiyuanUniversityofTechnology,Taiyuan030024,China; 2.ShanxiSurveyandDesignInstitute,Taiyuan030013,China)

According to the features of the collapsible loess, the paper explores the foundation treatment scheme of the collapsible loess, illustrates the technical points for the cushion method, dynamic compaction method, and compaction piles, and sums up the precautions in the collapsible loess construction, so as to ensure its stability.

collapsible loess, foundation, dynamic compaction method, cushion method, compaction pile

1009-6825(2016)18-0059-03

2016-04-17

李景明(1988- )，男，在读工程硕士，助理工程师

TU475.3

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