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        濕陷性黃土地基處理厚度與處理方法分析

        2018-10-21 10:39:14許斌
        大科技·D版 2018年10期
        關鍵詞:陷性石灰墊層

        許斌

        摘 要:在水分作用下,黃土結構會發(fā)生改變,出現(xiàn)濕陷性變形。此種變形問題產生有著較為明顯的突然性以及局部性特征,會對地基形成較大破壞,地基上建筑物也會受到嚴重影響,因此消除或減輕黃土地基濕陷性極為必要。本文將以濕陷性黃土分布與性質介紹為切入點,通過對濕陷性黃土地基處理厚度思路的分析,對該類型地基處理方式展開全面論述,期望能夠為我國濕陷性黃土地基處理提供一些理論方面支持。

        關鍵詞:地基厚度;濕陷性黃土地基;性質;擠密樁

        中圖分類號:TU444 文獻標識碼:A 文章編號:1004-7344(2018)30-0369-02

        與普通地基有所不同,濕陷性黃土地基有著較為突出的濕陷性特征,會對建筑物產生一定程度損害,致使其出現(xiàn)大幅度傾斜、沉降以及開裂等問題,嚴重者甚至會對其使用安全形成威脅。所以在黃土地基上進行建筑物施工時,需要先對濕陷性黃土地基進行研究與處理,以降低濕陷性對于建筑物的影響。為達到最優(yōu)化濕陷性黃土地基處理模式,工作人員首先應對濕陷性黃土分布與性質進行明確,以為后續(xù)處理方案制定提供理論依據。

        1 濕陷性黃土分布與性質

        根據有關部門研究發(fā)現(xiàn),國內濕陷性黃土主要分布在北緯34~45°、東經102~114°間的黃河中游地區(qū)[1]。各區(qū)域黃土特征并不相同,在物理力學性質以及濕陷性黃土厚度等方面,有著極為顯著的差異。例如汾河流域區(qū)低階地黃土,多為非自重濕陷性黃土,黃土層厚度通常在10m以下,也有少數(shù)大于10m的,像太原地區(qū)黃土最大厚度能夠達到20m,黃土土體結構較為疏松且壓縮性較高;而該區(qū)高階地多以自重濕陷性黃土為主,厚度通常在16m左右。

        黃土濕陷機理觀點并不相同,至今沒有任何一種假說,能夠解釋所有黃土濕陷現(xiàn)象,主要是因為,黃土濕陷屬于極為復雜的化學、物理變化過程,會受到多方面因素影響與制約。同時由于黃土物質成分和結構特征較為特殊,在一定壓力作用之下,黃土結構很容易會受到水分浸濕,進而出現(xiàn)濕陷性問題。因此黃土中顆粒組成、粘粒含量以及膠結物含量等,都會對黃土濕陷性強弱程度以及結構特點形成直接影響。此外,黃土架空空隙、所含鹽類類型含量以及土體天然孔隙比等,也與其濕陷性有著密切關聯(lián)。濕陷性黃土地基遇水量多少以及遇水概率等,也都會對濕陷量大小與可能性產生影響。在進行濕陷性黃土判斷時,技術人員可按照自重濕陷性系數(shù)以及濕陷系數(shù),根據參數(shù)數(shù)值,對濕陷性黃土地基濕陷等級進行確定。

        2 濕陷性黃土地基厚度處理思路

        在具體進行黃土地基施工時,如果濕陷性黃土地基厚度較厚,施工處理難度會呈現(xiàn)出明顯上升趨勢,會對整體地基施工形成直接影響,所以需要對地基厚度進行處理。在實際進行地基厚度處理過程中:①如果黃土層濕陷位于基礎以下,要對該部分實施全部消除處理,此種方式多適用于在15m以下厚度的黃土層,在處理時,1~3m會運用墊層法實施處理,3~15m會通過強夯法或者擠密法進行處理;②在對基礎以下部分黃土層濕陷性進行處理時,會按照建筑物特征以及種類,對厚度處理尺寸進行確定,并會對剩余濕陷量實施控制;③要對地基防水功能以及排水功能水平進行保證,以防浸水或者地基濕陷問題發(fā)生[2]。

        3 地基處理方式

        3.1 強夯法與重錘夯實法

        如果濕陷性黃土地基處理飽和度在60%以下,建議采用2.5~3.0t重錘,在4~4.5m落距,對表層松土實施2、3次滿夯,以對基地以下1.2~1.8m處黃土濕陷性進行處理[3]。大量實踐施工表明,重錘夯實法可以有效消除淺層濕陷性問題,能夠對1.5~4.5m黃土層濕陷性實施合理處理,且在含水率較為理想的狀態(tài)下,可消除1~1.6m范圍內土層濕陷性問題。

        強夯法主要用于4~6m土層濕陷性處理,在施工過程中,會運用10~20t重錘,從10~20m高空中自由落下,以通過兩遍錘擊,對黃土層濕陷性展開處理。

        此兩種夯實處理方式,在實際使用過程中,都需要事先在場地中展開夯擊試驗,要通過試驗明確預期處理效果所需達到的夯沉量、夯點以及錘擊數(shù)等數(shù)據,以對最終施工效果進行保證。

        3.2 粉煤灰與石灰擠密樁

        在運用該項技術時,會先運用爆擴、打入樁以及沖鉆等手段,在土中進行打孔,會運用粉煤灰、石灰混合物或者石灰土,分層對樁孔進行夯填處理。此種處理方式可以有效消除黃土地基大孔結構以及松散問題,能夠達到良好的地基濕陷性處理效果。

        一般該種處理技術多用于5~10m范圍內地基濕陷性問題處理,土層被擠密程度會對最終擠密樁使用效果產生直接影響。為保證最終處理效果,技術人員需要提前進行樁距、樁徑試驗測試,以測定出最佳的樁徑與樁距,且要保證擠密范圍邊緣上地基土干容重應超過16.0kN/m2,并要做好地基表層防水處理,以對擠密樁處理質量進行保證。

        3.3 預浸水處理技術

        此種處理技術主要用于厚度在10m以上的自重濕陷性黃土層處理,一般運用該項技術,可以消除地面6m以下的黃土層濕陷性問題[4]。該項技術處理全過程耗時相對較長,因為要保證土層含水量可以達到最初狀態(tài),一般都需要100d左右時間實施停水處理。同時因為地基存在外荷濕陷,所以要結合換填技術以及強夯技術等,共同進行施工,以達到最佳施工效果。

        3.4 沖擊碾壓處理技術

        在實施沖擊碾壓處理技術時,會通過沖擊壓路機,對濕陷性黃土地基實施沖擊碾壓處理,以對濕陷性土層進行均勻加固,確保整體地基強度可以得到切實提升,以對表層黃土濕陷性進行消除。運用該項處理基礎,可以對4m深度的濕陷性黃土產生影響,并能夠對大概2m的黃土展開有效壓實。

        在進行處理前,同樣需要通過現(xiàn)場實驗獲取最佳施工參數(shù)。在進行碾壓施工時,要從地基一側起,對地基實施縱向錯輪沖擊碾壓處理,并要對其重復實施15遍左右的排壓施工,要保證現(xiàn)場沖擊輪輪跡高差能夠保持在10mm以下。由于沖擊碾壓技術具有機械效率高、速度快、施工操作簡單、施工成本低廉等方面優(yōu)勢,可以實現(xiàn)持續(xù)性沖擊施工,且不容易破壞土體結構,目前已經在大面積淺層濕陷性黃土地基處理中得到了廣泛應用。

        3.5 換填墊層處理技術

        換填墊層是較為常用的濕陷性黃土地基處理方式,會通過在基底換填30~120cm石灰土,對濕陷性黃土地基進行加固處理。在具體加固施工時,需要事先做好相應實驗,要將石灰土效果衰減情況考慮到其中,并運用實驗對摻灰量進行確定,以保證最終加固效果。通常建議將石灰比控制在6%左右,并要配置一定量的穩(wěn)定土。在運用石灰土進行換填之后,應運用化學反應對原濕陷性黃土強度進行提升。運用石灰土進行換填墊層處理,需要進行開挖的土方量相對較大,會對環(huán)境產生一定影響,且存在著施工周期較長的問題,應引起技術人員重視。

        4 結束語

        通過本文對濕陷性黃土地基相關內容的介紹,使我們對濕陷性黃土分布與性質等有了更加清晰的認知。施工單位應認識到濕陷性黃土地基處理的必要性與重要性,要在對地基基本情況進行了解的基礎上,按照具體建筑物工程施工要求,根據地基厚度處理思路,先做好地基厚度處理,之后再運用換填墊層以及強夯法等技術,對濕陷性黃土地基展開妥善處理,以將濕陷性問題影響程度控制在最低,進而為后續(xù)建筑物施工奠定扎實基礎。

        參考文獻

        [1]張小龍.濕陷性黃土地基處理對策分析[J].建材與裝飾,2018(29).

        [2]周 瑩,周 翔.基于含水量的濕陷性黃土地基處理措施研究[J].青海大學學報,2018(3).

        [3]楊莉萍.濕陷性黃土區(qū)不同復合地基處理效果探究[J].甘肅科技,2018(5).

        [4]朱亞平.濕陷性黃土地基處理方法研究[J].建材與裝飾,2018(3).

        收稿日期:2018-9-19

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