【摘 要】濕陷性黃土指飽和的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的黃色土，表現(xiàn)為在自重壓力或自重壓力與附加壓力作用下，受水浸濕后，土的結(jié)構(gòu)迅速破壞，發(fā)生顯著下沉的現(xiàn)象，從而對(duì)結(jié)構(gòu)物帶來(lái)危害，使路基及結(jié)構(gòu)物大幅度沉降、折裂、傾斜，嚴(yán)重影響其安全和使用。

【關(guān)鍵詞】濕陷性；黃土地基；處理

一、概述

黃土主要分布在我國(guó)陜西、甘肅、山西大部分地區(qū)，華北、西北、東北等少數(shù)地區(qū)也有分布。它是一種在第四紀(jì)時(shí)期形成的、顆粒組成以粉粒為主的黃色或褐黃色粉狀土。

適用范圍

本工法適用于濕陷性黃土地段的路基。

工藝原理

二、濕陷性黃土地基的處理方法

通常采取攔截、排除地表水的措施，防止地表水下滲，攔截、引導(dǎo)地下水的方法，以達(dá)到減少地基濕陷下沉的目的。若地基土層有強(qiáng)濕陷性或較高的壓縮性，且容許承載力低于路堤自重力時(shí)，應(yīng)考慮地基在路堤自重和活載作用下所產(chǎn)生的壓縮下沉。除采用防止地表水下滲的措施外，因地制宜采取墊層法、強(qiáng)夯法、灰土樁擠密法、深層攪拌樁法、干振擠密碎石樁法等措施對(duì)地基進(jìn)行處理。

（一）干振擠密碎石樁 干振擠密碎石樁是利用振動(dòng)式打樁機(jī)，使沉管不斷振動(dòng)和反插，制成密實(shí)的碎石樁柱體，碎石樁與樁周土互相擠密，形成碎石樁復(fù)合地基。由于碎石樁強(qiáng)度比原地基高，又使樁周土互相擠密，這樣形成的復(fù)合地基就具有較高的強(qiáng)度和較小的壓縮性，達(dá)到加固軟土地基的目的。其主要優(yōu)點(diǎn)是造價(jià)較低、工效高、不受季節(jié)限制、加固效果好，適用范圍廣等，因而被廣泛應(yīng)用。

1.適用條件 適用于不排水抗剪強(qiáng)度為15～20kPa地基的處理，最大加固深度為15m，加固后復(fù)合地基承載力可達(dá)200kPa。

2.成樁及加固機(jī)理 通過(guò)機(jī)械振動(dòng)擠壓成孔，并將碎石壓入軟土中，使原狀土受擠壓產(chǎn)生徑向位移，土體顆粒重新排列，土的孔隙減小，密實(shí)度提高，同時(shí)碎石樁還置換了一部分軟土，形成碎石樁柱。

碎石樁是柔性的離散體，按等量變形原則，樁及樁周土構(gòu)成復(fù)合地基，共同承受上部荷載，由于樁體的壓縮模量比樁間土大，所以通過(guò)基礎(chǔ)傳給復(fù)合地基的外加壓力，隨樁及樁間土的等量壓縮，應(yīng)力會(huì)集中到樁體上，樁間土應(yīng)力相應(yīng)減少，因此比天然地基具有更大的承載力和抗剪強(qiáng)度。

由于樁柱體形成了垂直排水通道而加快地基的排水固結(jié)作用，從而加快地基沉降，促使土體達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。

3.施工中應(yīng)注意的問(wèn)題 造孔直徑不能太大。如成孔太大，樁間土難以擠密且浪費(fèi)材料。

應(yīng)按照“擠密碎石樁穿透軟土層并深入持力層內(nèi)50cm”的原則來(lái)施工。

控制成樁時(shí)或制樁時(shí)密實(shí)電流與成孔時(shí)密實(shí)電流之相對(duì)差值。按規(guī)范在砂土地基中，密實(shí)電流應(yīng)為40～50A，但實(shí)際操作中，經(jīng)過(guò)多次試樁，發(fā)現(xiàn)樁尖密實(shí)電流難以達(dá)到，建議采取分段控制。

除樁頂以上部位外，密實(shí)電流達(dá)到設(shè)計(jì)要求的規(guī)定值時(shí)，必須留振一段時(shí)間，留振時(shí)間10-30S為宜，確保樁體的密實(shí)性。

（二）灰土和素土墊層（淺層）法 將基底以下濕陷性土層全部挖除或挖至預(yù)計(jì)的深度，然后以灰土或素土分層回填夯實(shí)。墊層厚度一般為1.0～3.0m。它消除了墊層范圍內(nèi)的濕陷性，減輕或避免了地基因附加壓力產(chǎn)生的濕陷，可以使地基的自重濕陷表現(xiàn)不出來(lái)。

墊層法根據(jù)施工方法不同可分為土墊層和灰土墊層，當(dāng)同時(shí)要求提高墊層土的承載力及增強(qiáng)水穩(wěn)定時(shí)，宜采用整片灰土墊層處理，經(jīng)這種方法處理的灰土墊層的地基承載力可達(dá)到300KPa(素土墊層可達(dá)200KPa)且有良好的均勻性，其施工控制及注意事項(xiàng)：

對(duì)于含水量較大的地基土，或曾局部基坑進(jìn)水者，要采取相應(yīng)的措施(如涼曬等)，嚴(yán)格控制灰土(或素土)的最佳含水量，對(duì)接近最佳含水量時(shí)，寧小勿大，偏大時(shí)土體強(qiáng)度則顯著下降，變形明顯增大。

墊層處理的寬度要達(dá)到規(guī)范要求，使碾壓設(shè)備能充分碾壓到位，要注意壓實(shí)機(jī)械做的功與填土的密實(shí)度并不成正比，當(dāng)土質(zhì)含水量一定時(shí)，起初土的密實(shí)度隨壓實(shí)機(jī)械所做的功的增大而增加，當(dāng)土的密實(shí)度達(dá)到極限時(shí)，反而隨著功的增加而破壞土的整體穩(wěn)定性，形成剪切破壞，含水量過(guò)高的地區(qū)形成翻漿，從而出現(xiàn)滲漏。

灰土墊層法是采用消石灰與土的2∶8或3∶7的體積比配合而成，經(jīng)過(guò)篩分拌合，再分層回填，分層夯實(shí)的一種方法，要保證夯實(shí)的質(zhì)量必須要嚴(yán)格控制好灰土的拌制比例。

（三）強(qiáng)夯法 強(qiáng)夯法亦稱動(dòng)力固結(jié)法，是利用起重設(shè)備將夯錘提升到一定高度，然后自由落錘，利用夯錘自由下落時(shí)的沖擊能來(lái)夯實(shí)土層表面，重復(fù)夯打使淺層地基土或分層填土夯實(shí)，形成一層較為均勻的硬殼層，從而使地基得到加固。這種方法加固地基速度快，效果好，投資省，是當(dāng)前最經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)便的地基加固方法之一，其施工控制及注意事項(xiàng)：

首先在設(shè)計(jì)階段，應(yīng)考慮濕陷性黃土處于哪一種類別、等級(jí)，以及場(chǎng)地等因素，因?yàn)閺?qiáng)夯的夯擊能量，夯點(diǎn)布置，夯擊深度，夯擊次數(shù)和遍數(shù)等因場(chǎng)地而異，土的含水量、孔隙比及夯擊的單位面積夯擊能對(duì)濕陷性黃土的強(qiáng)夯有效加固深度起著重要的作用。

正式施工前應(yīng)做強(qiáng)夯試驗(yàn)（試夯）。根據(jù)勘察資料、建筑場(chǎng)地的復(fù)雜程度、建筑規(guī)模和建筑類型，在擬建場(chǎng)地選取一個(gè)或幾個(gè)有代表性的區(qū)段作為試夯區(qū)。試夯結(jié)束待孔隙水壓力消散后進(jìn)行測(cè)試，對(duì)比分析夯前、夯后試驗(yàn)結(jié)果，確定強(qiáng)夯施工參數(shù)，并以此指導(dǎo)施工。

由于強(qiáng)夯影響深度內(nèi)土的含水量差異，會(huì)導(dǎo)致局部處理效果不佳，對(duì)于此種情況必須采取土的增濕或減濕措施，以免出現(xiàn)橡皮土情況。如有此種情況，應(yīng)立即停止夯擊，當(dāng)涼曬一定時(shí)間后，在夯擊坑內(nèi)加入碎石類的粗骨料，繼續(xù)夯擊。

（四）深層攪拌樁法 探層攪拌樁是復(fù)合地基的一種，近幾年在黃土地區(qū)應(yīng)用比較廣泛，可用于處理含水量較高的濕陷性弱的黃土。它具有施工簡(jiǎn)便、快捷、無(wú)振動(dòng)，基本不擠土，低噪音等特點(diǎn)。

深層攪拌樁的固化材料有石灰、水泥等，一般都采用后者作固化材料。其加固機(jī)理是將水泥摻入粘土后，與粘土中的水分發(fā)生水解和水化反應(yīng)，進(jìn)而與具有一定活性的粘土顆粒反應(yīng)生成不溶于水的穩(wěn)定的結(jié)晶化合物，這些新生成的化合物在水中或空氣中發(fā)生凝硬反應(yīng)，使水泥有一定的強(qiáng)度，從而使地基土達(dá)到承載的要求。

現(xiàn)場(chǎng)施工中應(yīng)勤于檢查，嚴(yán)格監(jiān)督。深層攪拌樁屬于一種柔性樁，樁身檢測(cè)較困難，施工時(shí)質(zhì)量有疏忽，就可能發(fā)生斷樁現(xiàn)象。目前用低應(yīng)變動(dòng)測(cè)法檢測(cè)攪拌樁的質(zhì)量得到了肯定，可用此法或結(jié)合抽芯取樣檢測(cè)法控制質(zhì)量。

三、結(jié)語(yǔ)

濕陷性黃土地基處理的方法很多，應(yīng)區(qū)分不同的地區(qū)、不同的地基土質(zhì)和不同的結(jié)構(gòu)物，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)取樣，以試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，判定屬于自重濕陷性黃土還是非自重濕陷性黃土，以及濕陷性黃土層的厚度、濕陷等級(jí)、類別等重要地質(zhì)參數(shù)，通過(guò)經(jīng)濟(jì)分析比較，綜合考慮工藝環(huán)境、工期等諸多方面的因素。最終選擇一個(gè)合適的處理方法，做到安全適用、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、確保質(zhì)量、保護(hù)環(huán)境，而過(guò)分強(qiáng)調(diào)眼前利益，給今后的工程使用卻留下了質(zhì)量隱患，就得不償失了。