湿陷性黄土地层中的地基处理方案分析

2019-02-19刘鹏山西宏力岩土工程有限公司030000

城市建设理论研究（电子版） 2019年1期

刘鹏山西宏力岩土工程有限公司 030000

湿陷性黄土自身在不遇到水的情况下土强度、摩擦角、粘结性都挺好。但是，一旦遇水，湿陷性黄土的结构特殊，很容易就会遭到破坏。由此引起地基下沉或者建筑物出现裂缝，严重的甚至会引发安全事故，存在很大的安全隐患。因此，在实际处理湿陷性黄土地基时，应当科学分析地基的结构和现场环境，选择合适的地基处理方案，以确保处理工作的质量，提高安全性能。

1 湿陷性黄土的主要危害

黄土地基出现湿陷情况，一方面与其自身的结构有关，另一方面还与外界环境有关，其中最主要的影响因素是水。生活中有很多建筑物都容易发生湿陷，现将最常见的几种易发生湿陷的建筑物进行介绍。

1.1 多层砖房

在实际生活中，多层砖房很常见，例如居民住宅、医院等等，这些建筑物本身因为具有较多的横墙，所以在空间上具有良好的刚度，发生湿陷时能够抵抗建筑物变形，但是如果湿陷程度较大，其抵抗力不足以支撑自身结构时，就会发生倾斜，出现裂缝等。

1.2 厂房结构

一般厂房的结构是铰接排架结构，如果发生了湿陷，厂房的墙体就会出现斜裂缝，湿陷程度越严重，裂缝的宽度越大。最易发生裂缝的地方是门窗部位和钢筋混凝土上下部位。如果湿陷严重，还可能导致柱子开裂，引发安全事故。

1.3 多层框架结构

多层框架结构一般内外墙都是填充墙，这种结果从整体上来看具有相对较好的刚度，因此如果差异沉降不是很明显，那么地基受到的影响就很小，甚至不会受影响。而如果沉降差异过大，因为梁柱是刚性节点，因此抵抗形变的能力并不是很强，此时梁柱就会出现裂缝，并且裂缝是不均匀的，有的梁上可能具有较多的裂缝，有的梁上可能没有裂缝。一般在次梁出现斜裂缝，而次梁和楼板连接处出现细裂缝。

1.4 其它建筑物

除了以上几种建筑物会发生湿陷沉降外，地下管道和通廊也容易发生沉降，引起漏水和漏气等问题。如果湿陷差异过大，沉降现象将会更明显，由此引起的安全事故将无法预料，造成巨大的损失。

2 湿陷性黄土地基的处理方案

2.1 换土垫层法

在处理湿陷性黄土地基时，应用较为普遍的一种方法就是换土垫层法。通常换土垫层法又分为两种，一种是灰土垫层法，另一种是素土垫层法。从字面意思我们也可以看出来，该方法就是将湿陷性黄土挖出来，然后在黄土中混入一定量的石灰或者素土，再进行填充夯实。换土垫层法的施工比较简便，回填土的孔隙率小，密实度大，产生的压缩变形小，灰土和素土的加入能使垫层的湿度、强度和隔水性大大提高；这种方法的处理范围较小，只能消除小范围内黄土的湿陷性。

2.2 灰土挤密桩法

挤密桩法与夯实、碾压法不同，夯实、碾压法是竖向加密方法，而挤密桩法是横向加密土层，它主要是利用打桩机将钢管套打入地基土层中，然后将钢管套拔出，土层中就会形成打桩孔，最后，在桩孔中分层填入石灰土并将其夯实。这种方法可以有效增加地基的刚度，使地基更加密实，从而有效改善黄土的湿陷性。需要注意的是，这种方法虽然效果好，但是因为施工工艺相对复杂，倘若地基土含水量不够，还需要对其进行浸水处理，这将花费更多的成本，不具经济性。

2.3 重锤夯实法

重锤夯实法主要适用于处理深度在1.5m左右、饱和度在60%范围内的湿陷性黄土地基，是表层夯实的处理方法。这种方法主要就是对地基进行反复的夯打，在不断夯打的过程中，地基土层的结构会发生相应的变化，土层更加密实，从而有效降低地基的形变量。并且经过夯打的土层可以形成一层弱透水层，当地下水流经此层时，可以减少渗入量，从而提高地基的稳定性。

2.4 振冲碎石桩法

振冲碎石桩法主要是使地基产生桩孔，然后将碎石等材料填充到桩孔中。而制造桩孔主要是通过高压水流辅助振冲器来对地基进行振冲。由于碎石的硬度较大，填入桩孔后可以提高地基的承载力，因此能够有效改善地基变形性。

3 湿陷性黄土地基处理工程实例分析

3.1 工程实例基本情况分析

某客运专线沿线车站路基属于湿陷性黄土路基，因此对其进行处理。该客运站地基的A段长度为100米，此地段的地势相对平缓，但从整体来看，左侧较高，右侧较低，此施工段的土体是粉土土体。该地基在地下不超过5米的土层，其湿陷程度可以达到三级。通过对该地基勘查发现，地表下土层含水率指标表现为18.2%～26.5%范围之内，干密度指标表现为1.38g/cm3单位，塑性指数表现为9.8%～10.6%范围之内，饱和度表现为56.2%～73.5%范围之内。

3.2 加固方法的选取分析

结合上文有关工程实例相关情况的分析，针对A施工段采取强夯法进行湿陷性黄土地基处理。具体强夯加固方式选取主夯、副夯以及满夯相结合的加固方案。经过科学分析得出，应当将主夯夯实点和副夯夯实点的距离保持在4米内，并且应将副夯实点布置成四方形。在施工过程中，应保持夯击力为3000 kN·m单位。需要特别强调的是，在进行地基处理时，夯点标准工作应与设计图纸相对应，确保夯点位置的准确。另外还需要注意的是：施工前期需要首先针对主夯夯点进行试夯处理，确保两次试夯过程中所对应的平均性沉降量需要控制在5cm范围之内。主夯次数控制位12次，深度控制为2.5m单位；主夯完成后进行副夯处理，次数控制为10次，深度控制为2.0m单位；副夯完成后进行满夯处理。