湿陷性黄土地基主要特征及工程地质问题

2020-12-31李付定

散装水泥 2020年3期

贾林康富梁瑞李付定

（甘肃能源化工职业学院，甘肃兰州 730207）

湿陷性黄土地基作为当前工程项目施工建设中软土地基的重要组成部分，为提升工程项目的稳定性，满足工程实际规划建设标准，必须针对这一地基特殊状况改进分析，提出相应的防护处理措施。由于湿陷性黄土地基处理过程较为复杂，对工程操作单位的专业性要求较高，需要工程单位强化前期的勘察分析能力，在结合类似工程项目经验基础上总结分析，因地制宜提升湿陷性黄土地基实际处理水平。

1 湿陷性黄土地基主要特征

湿陷性黄土作为一种常见的软土，其特殊性主要表现在含水率高、孔隙率大、承载力较低，稍微挤压便会出现沉降现象。一般导致黄土出现湿陷性问题是由于自然水侵蚀造成的，但不同地区湿陷性黄土在沉降大小层面上存在差异。现今，许多工程项目在施工建设时会遇到湿陷性黄土，如兰州新区职教园区校园建设、其他地区公路桥梁、电力工程项目等。为了从根本上提升地基建设的稳固性，需要强化对湿陷性黄土地基的勘察分析，并针对性地提出相应措施。湿陷黄土一般具有以下主要特征：

1.1 易湿陷特性

在地表水或雨水作用下，湿陷黄土内部的易溶性盐发生溶解，使土体间的胶合力遭到破坏，造成部分土体颗粒悬浮在水体内，当地表水或雨水渗透到地下后，悬浮在水体中的土体颗粒会沉积下来，与路基下部的土体结合，由于两类土体间的引力大于土体自身的重力，故此时土体颗粒会停留在最初位置，不再下沉，导致该区域的土体结构变为蜂窝状，当土体受到大荷载时极易出现变形，发生湿陷，影响土体的稳定性。

1.2 反复膨缩性

地表水使土体发生膨胀变形，当水体蒸发或渗透后，土体收缩。在反复的膨胀、收缩作用下，土体极易出现裂纹，并出现剥落现象，影响路基稳定性。

1.3 易崩解性

湿陷性黄土受到地表水浸泡，会在短时间内崩解，影响土体的强度，不利于路基稳定性。

1.4 难压实性

在实际工程施工过程中，当湿陷性黄土的最大干密度和最佳含水量较高时，就难以碾压密实。

1.5 易受含水量影响

湿陷性黄土特性极易受到含水量变化的影响，当含水量较大时易出现翻浆，含水量较低时易发生扬尘，工程中，湿陷性黄土的最佳含水量一般为-2%～0.5%。

2 湿陷性黄土的工程地质问题

2,1 湿陷性黄土的影响因素分析

2.1.1 可溶盐

湿陷性黄土的应用主要是受到可溶盐含量的影响，两者之间呈正比关系。

2.1.2 降水量

湿陷性黄土与地区性降水有重要关系，一般降水量比较大的地区，黄土湿陷的敏感性较强。其原因是降水在一定程度上增加了湿陷性黄土的含水率，降低了胶黏性，使黄土的压力和强度降低。由于湿陷性黄土的土质构成状况比较单纯，没有砂石且土质颗粒较小，其湿陷的敏感性更强，地表的渗透性越强，湿陷性黄土沉降的强度也越高。

2.2 湿陷性黄土工程地质存在问题分析

湿陷性黄土作为工程地质建设的重要组成部分，无论是公路桥梁工程，还是电力工程，上部主体部分建设对下部地基形成的压力非常大，这就从根本上要求工程地质建设需要强有力的地基，才能够保证上部主体部分实现科学化建设，不会在施工建设中出现塌陷现象。

2.3 湿陷性黄土工程地质问题应对措施

2.3.1 排水法

工程地质单位针对湿陷性黄土通过使用固结排水法，设置专门的排水管道，在湿陷性黄土内部安装排水管，同时再施加一定压力，促使湿陷性黄土中的水分排出。此种方法对工程地质建设来讲，耗时过长，一般作为辅助方法使用，或者应用于含水量高的湿陷性黄土中。

2.3.2 混凝土碎石桩应用法

此种方法主要是借助混凝土的强度，提升湿陷性黄土的处理效果。在实际应用中，需要工程单位根据总体规模在确定混凝土碎石桩的设置位置和碎石桩的高度之后，进行有效处理。此种方法对工程操作人员的专业化要求较高，需要他们有专业技术经验借鉴，以提升应用效果。

2.3.3 垫层法

垫层法一般应用于湿陷性黄土敏感度较低的地区。此种方法可最大限度地实现环保施工目标，就近选择周围较硬的土质，在对比试验后对湿陷性黄土进行处理。

2.3.4 合理选择施工场地

面对湿陷性黄土，工程施工场地应选择排水设施比较完善的地区，且要保证不会受到滑坡、泥石流和地裂缝的影响。对于湿陷性黄土在湿陷性等级分级后，应结合工程项目建设等级选择场地。需要工程操作人员分析施工所在地的地下水状况，避开地下水的流水区域，避免湿陷性黄土逆转，对工程项目产生不良影响。

2.3.5 挤密桩法

针对西北地区湿陷性黄土厚度大、湿陷性强的特点，如何经济、高效、合理地处理湿陷性黄土地基已成为西北地区工程建设的热点问题。西北某综合管廊工程采取挤密桩法对自重湿陷性黄土地基的现场试验和室内土工试验，研究发现使用挤密桩法挤密后的地基土体湿陷的表现形式，提出针对高填方湿陷性黄土地基分层铺设防水土工布的地基处理方法。

2.3.6 强夯法

强夯法的使用要点：一是需要结合施工进度科学地分区施工，且各区需要相互重叠，彼此之间的搭接宽度至少要在1m以上，防止出现漏锤问题。二是若遇到雨季，为了避免雨水进入施工现场，应提前建立排水沟，若出现暴雨、大雨天气，要停止施工。三是冬季施工应对冻土层进行有效清除后，才能开展强夯施工。

2.3.7 注浆法

注浆法又称动力固结法。重力机将80t的聚合物悬吊在一定高度，然后从高处自由下落，以产生强力冲击，使暗孔承受较大的应力波，破坏土体原有的大孔结构。注浆法是将某些能固化的浆液注入岩土地基的裂缝或孔隙中，以改善其物理力学性质的方法。

2.4 湿陷性黄土地基处理问题分析

2.4.1 强化勘察分析

组织勘察人员在深入实际针对湿陷性黄土处理中，通过借助相关的仪器设备实现全面观测，针对湿陷性黄土的结构特征、颗粒状况以及力学特征等进行分析，最终确定湿陷性黄土的等级。在等级确定后合理选择对应措施，提升湿陷性黄土地基处理水平。

2.4.2 精确化计算处理湿陷性黄土工程地质问题

一切操作处理应在数据分析的基础上合理实现，立足于湿陷性黄土工程地质的研究，切实考虑到不同工程地质施工对地基的建设要求。严格遵守国家关于工程地质建设分类标准和相关规范，针对工程场地中的天然含水量、天然重度、干重度、孔隙比、饱和度、力学性质指标、压缩系数、压缩模量、抗剪强度、内聚力、内摩擦角和承载力等进行分析。工程人员在实际处理中，可使用统计方法进行科学化分析，针对湿陷性黄土的物理指标统计，形成专门报告，为工程项目施工建设提供借鉴依据。