探讨湿陷性黄土地基湿陷机理及地基处理方法
摘要：由于科技迅速发展，新型建筑施工材料的出现和广泛应用，使得湿陷性黄土地也能施工建设，建筑高层建筑物，对黄土地地基的处理方法也越来越繁多，效果也越来越明显，本文探讨湿陷性黄土地的湿陷机理以及对地基的处理方法介绍。
关键词: 湿陷性黄土; 地基; 处理; 方法
Abstract: due to the rapid development of science and technology, new building construction material appears and the widespread application, make wet fall bao-zhan sex can also construction, building high-rise buildings, the foundation processing methods for farmland is also more and more is various, the effect also more and more apparent, this paper discusses the background of wet fall the collapsible mechanism and the methods of dealing with the introduction of foundation.
Keywords: collapsible loess; The foundation; Processing; methods
湿陷性黄土地基主要是指结构不稳定的黄色土层，遇到水浸湿后，在自重压力或者附加压力作用下，出现显著的下沉现象。这种特性会对土层上方结构物造成极大的危害，导致路基或者结构物出现大幅度沉降，倾斜等现象，严重影响安全使用。
一、湿陷性黄土地的湿陷机理
黄土的结构特性和胶结物质的水理特性决定了黄土湿陷的机理。黄土中的粉粒与集粒组成了支撑结构的骨架，其中砂粒则将附在支撑结构中。由于结构疏松排列，接触连接点少，因而架空孔隙多。加之，黄土主要在干旱和半干旱条件下形成，由于雨量过少，而蒸发量过大，导致土层水分不断缩减，盐类析出，胶体凝结，从而产生了加固凝聚力。在土层湿度不高的情况下，由于上覆土层无法克服土层中形成的加固凝聚力，因而形成了欠压密状态土层，这种土层受水浸湿后就会溶解加固凝聚力，从而引起湿陷的产生。
根据湿陷机理，湿陷性黄土主要分为高孔隙率的湿陷性黄土及高可溶盐的湿陷性黄土两类，但是由于这其湿陷性机理的不同,因而对湿陷性黄土地基的认识及鉴定方法也有所不同，通过对湿陷性黄土地基进行可靠的鉴定，并采取一定的工程措施可以避免湿陷性的产生。湿陷性黄土地可以通过室内压缩实验的方法加以鉴定,在实际过程中，采用湿陷性定量指标实验检测来鉴定黄土的性质，单位厚度的土层由于浸水后在规定的压力下产生的湿陷程度，即为湿陷系数δs，通过检测湿陷系数的情况来鉴定黄土性质，如果δs≥0.015则属于湿陷性黄土。
二、湿陷性黄土地基的处理方法
1.换土垫层法处理湿陷性黄土地基
挖除地基下的全部湿陷性土层，或者挖出预计深度的湿陷性黄土，然后以灰土（或素土）进行回填，并分层加以夯实。垫层厚度保持在3米厚左右，如此处理就可以消除垫层范围内的湿陷性，可以减少或者避免地基因附近压力产生的湿陷现象，这种方法常用于地基浅层处理或者部分湿陷性的情况，施工简易，效果明显。在运用换土垫层法处理湿陷性黄土地基时需注意以下问题：第一，若地基土的含水量过大，或局部基坑曾出现过进水的情况，应在采取一定的措施后，再对灰土（或素土）的最佳含水量进行严格控制，一旦含水量过大，土体将会发生明显的变形，从而降低土体强度。第二，垫层处理的宽度应与规定要求相符合，这样才能有效确保碾压设备的碾压到位,同时碾压分层的厚度应少于30cm。
2.深层搅拌桩法处理湿陷性黄土地基
近年来，深层搅拌桩法在黄土地区得到了较为广泛的应用，特别在处量含水量高、湿陷性弱的黄土应用上最为广泛。深层搅拌桩法主要包括湿法施工和干法施工两种施工方法，湿法施工主要将水泥搅拌成浆后再注入黄土中的一种方法，而干法施工是以压缩空气为载体将固化材料通过深层搅拌机械喷入土中搅拌而成。深层搅拌桩的固化材料一般以水泥为主，其加固机理主要是将水泥掺入黏土中,待水泥与黏土中的水分发生水化反应及水解反应时，再与活性较强的黏土颗粒发生反应，最后生成稳定的、难以溶于水的结晶化合物，这些结晶化合物在空气中与水中将会发生一定的凝硬反应，从而增强水泥的强度，满足地基承载的要求。深层搅拌桩法施工简单，施工速度快，同时无振动、噪声产生。
3.预浸水法处理湿陷性黄土地基
预浸水法主要是在建筑物修建前事先就对湿陷性黄土场地进行大面积浸水，让土体在饱和自重应力的作用下，发生湿陷现象，从而产生压密，以使黄土层的自重湿陷性和深部土层的湿陷性得到彻底消除。一般而言，预浸水法主要适用于湿陷性强、黄土厚度大的自重湿陷性黄土场地。由于浸水时场地周围地表会出现下沉开裂，引起“跑水”穿洞现象，因而会威胁到建筑物的安全，因此，在通过预浸水法处理湿陷性黄土地基时，宜选用空旷的新建地。该方法用水量大，处理1m2 面积用水量可达5t以上，施工工期长，一个场地从浸水开始至下沉稳定，至少需要一年的时间。因此，预浸水法只有在水源充足，施工准备时间长的情况下，才能加以采用。
4.挤密桩法处理湿陷性黄土地基
挤密桩法主要处理在地下水平以上或含水量范围在14%～22%的湿陷性黄土、人工黄土及人工填土中得到较大的应用，其处理深度可达到5～10 米。。在施工过程中，首先根据设计方案在基础平面位置布置桩孔并成孔，然后在桩孔中分层填入事先准备好的灰土（或者素土），并通过分层夯实以达到设计标准。最后通过在成孔或桩体夯实过程中所形成的横向挤压作用，挤密桩间土体，从而促进复合地基的形成。需注意的是，切忌将粗颗粒的砂、石或透水性材料填入桩孔中。挤密桩法主要是通过振动沉管或捶击打入的方法在土中形成桩孔，再将灰
土（或者素土）等填充料分层填入桩孔中，在成孔和填料夯实的过程中，原来处于桩孔部位的全部土体将会直接被挤入到周围土体中，在挤密的整个过程中，土层的湿陷性将会被完全改变，从而使土体的承载能力得到提高。
5.动力固结法处理湿陷性黄土地基
动力固结法又称之为强夯法，主要通过重锤的自由落下捶打地面，对土层进行强力夯实，以便其强度能够得到提高。该方法加固速度快，操作简单，施工工期短、效果显著，对湿陷性黄土湿陷性的消除效果显著，通常可达8-10m，是当前地基加固方法中最为经济、简便的方法之一。由于动力固结法处理湿陷性黄土地基时，会使深部土层的含水量受到影响，从而造成局部处理效果的不显著，因此在这种情况下必须对采取增湿或减湿的方法来防止橡皮土的形成。一旦出现橡皮土情况，应马上停止夯击，待充分晾晒后，再将碎石类的粗骨料填入到夯击坑内，再继续进行夯击。
6. 人工挖孔灌注桩法湿陷性黄土地基
人工挖孔灌注桩法，又称之为人工挖孔桩，是一种较为古老的施工工艺，因其施受力性能好，施工质量易于控制、施工成本低、工艺简单等优势被广泛应用于建筑工程中。人工挖孔灌注桩法，主要通过人力在工程需要打桩的位置挖掘成设计桩径的圆孔,边挖边采取护壁措施，当挖到设计深度后再将桩孔清理干净，接着将钢筋放置到孔内，最后，灌注符合设计要求的混凝土，养护成桩。需注意的是，灌注混凝土时应在桩孔内抽干水的情况下进行，并宜使用早强剂, 振捣混凝土最好不使用振动棒，或直接使用手锤敲击模板来振捣混凝土。
参考文献
【1】郭江辉.湿陷性黄土地基处理【J】. 山西建筑, 2006, （32）
【2】穆志江.黄土湿陷性的施工处理措施【J】.中国水运,2009,(5)
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