淺議濕陷性黃土壩基處理施工方法

摘要：本文首先對濕陷性黃土地基濕陷機理和濕陷變形特性進行分析；然后探討沖擊壓實法、重錘強夯法、土(灰土)墊層、灰土(土)擠密樁和深層攪拌樁法處理濕陷性黃土的施工工藝，為濕陷性黃土壩基處理的設計和施工提供參考。

關鍵詞：濕陷性黃土；地基；處理

1濕陷性黃土的濕陷機理

黃土按其成因分為原生黃土和次生黃土。一般將不具有層理的風成黃土稱為原生黃土，原生黃土經過流水沖刷、搬遷重新沉積而成的為次生黃土，工程界統稱它們為黃土。次生黃土一般具有層理，較原生黃土結構強度要低黃土在一定幾力(土自重或自重幾力和外幾力)作用下，受水浸濕后土體結構迅速破壞而發生的顯一著下沉現象，稱之為濕陷。具有濕陷性的黃土稱為濕陷性黃土。濕陷性黃土又分為自重濕陷性黃土和非自重濕陷性黃土。

黃土受水浸擾時，結合水膜增厚，并楔人黃土顆粒中，膠結體遭到溶解或破壞，其結構迅速瓦解，土粒滑向孔隙。這就是黃土濕陷現象的全過程。從宏觀或微觀現象中，我們都可以從分析中得到這樣一個理論，黃土膠結體的多少，成分，以及穎粒間的組成和構造分布，對于其結構特點，濕陷程度有著直接的影響。如果黃土中碳酸鈣的含量較大，其濕陷程度就會減弱，甚至不濕陷；但石膏及易溶鹽的含量較大，其濕陷程度就會加強。原因是碳酸鈣作為膠結體，它不易溶解于水，在一定條件下，水還可以促進碳酸鈣的膠結作用。黃土的濕陷性除上述原因外，還與孔隙比含水量及所受的外界壓力有關。天然孔隙比愈大，或天然含水量愈小則濕陷程度愈大。在天然孔隙比和天然含水最不變的惰況下，隨著外界壓力的增加，濕陷程度亦增大。地基的處理就是改變黃土的結構，從而達到改變其黃土的濕陷性質。

2濕陷性黃土的處理方法

2.1沖擊壓實法

沖擊壓實法的施工工藝：（1）清除雜草:在設計的處理范圍內用機械或人工清除雜草，清除物運到指定地點廢棄；（2）采用復核后的導線點、水準點，定出壩基邊樁；（3）等場地清理結束后，采用推土機對施工路段的地而進行整保證全斷而沖擊碾幾施工；（4）在碾之前對原地面以下0-150cm的土分層檢測土的物理力學指標；（5）根據測定地表0-150cm天然含水量，計算補充水量進行補水；（6）用拖式振動機振兩遍；（7）沖擊壓實:沖擊壓路機對壩基表面任一點的沖擊作用，7天內共有三次壓實、三次沖擊，采用沖擊壓路機碾壓6遍為一作業循環；（8）以保證沖擊力，保證每一點均夠被沖擊到，每沖擊10遍，試驗檢測實度度、含水量、最優含水量等指標。

2.2重錘強夯法

強夯施工工藝：首先通過試驗區試夯確定夯擊參數，工藝流程為:清除雜草、場地平整——測夯前地而高程、繪高程圖、放點——第一遍點夯——夯中推平、碾壓、檢測——繪場地高程圖、放點——第二遍點夯——夯中推平、碾壓、檢測分繪場地高程圖——補夯——推平——第三遍滿夯——推平場地——測量高程分檢測——竣工驗收。

在施工過程中，基本技術要求為:單點夯擊能，擊數、收錘標準要嚴格按設計要求進行；夯擊時點位偏位不得大于50mm；對于夯坑過深、起錘困難、達不到要求的夯點，滿夯前必須補夯；應有組織地按順序進行夯擊，并進行詳細的施工記錄，避免偏夯、漏夯。

2.3土(灰土)墊層

墊層法是一種淺層處理濕陷性黃土地基的傳統方法。處理厚度一般為1-3m，通過處理基底下部分濕陷性黃土層，可以減少地基的濕陷量。當僅要求消除基底以下1-3m濕陷性黃土的濕陷量時，宜采用局部土墊層進行處理，當要求提高墊層土的承載力及增強水穩性時，宜采用整片灰土墊層進行處理。具體做法是先將基礎下的濕陷性黃土部分或者全部挖除，再將灰土或素土在最優或接近最優含水量下分層回填夯實，以便消除地基的部分或全部濕陷量，并可減小地基的壓縮變形，提高地基承載力這種方法施工簡易，效果顯一著，經過處理，地基承載力可達到250kPa，土墊層可達到180 kPa。

2.4灰土(土)擠密樁

灰土(土)擠密樁的主要材料是生石灰，規格是粒徑小于5crn的顆粒狀，28灰土，用氣錘夯成孔，孔徑40cm，樁與樁的間距1. 0 m-1.3 m，樁深6cm-10cm，樁底穿過濕陷性黃土層，傳力十濕陷性黃土層以下的持力層上，達到躲過濕陷性黃土層的日的。它是利用打入鋼套管，或振動沉管或爆擴等方法，在土中成樁孔，然后在孔中分層填入素土(或灰土)并夯實而成在成孔和夯實過程中，原處十樁孔部位的土全部擠入周圍土層中，使距樁周一定距離內的天然土得到擠密，從而消除樁間土的濕陷性并提高承載力灰土(土)擠密樁地基其上部荷載山樁和樁間土共同承擔，擠密后的地基為眨合地基，類似墊層一樣工作，上部荷載通過它往下傳遞時應力要擴散，而且比天然地基擴散的更快，在加固深度以下，附加應力將人人減小，灰土(土)擠密樁對地基的加固處理效果，不僅與樁距有關，還與所處理的厚度和寬度有關。

2.5深層攪拌樁法

深層攪拌樁是復合地基的一種.近幾年在黃土地區應用比較廣泛，可用于處理含水量較高的濕陷性弱的黃土。它具有施工簡便、快捷、無振動，基本小擠土.低噪音等特點。

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。其加固機理是將水泥摻入粘土后.與粘土中的水分發生水解和水化反應，進而與具有一定活性的粘土顆粒反應生成不溶于水的穩定結晶化合物，這些新生成的化合物在水中或空氣中發生凝硬反應，使水泥有一定的強度，從而使地基土達到承載的要求。深層攪拌樁的施工方法有干法施工和濕法施工兩種，干法施工就是“粉噴樁”。其工藝是用壓縮空氣將固化材料通過深層攪拌機械噴入土中并攪拌而成。因為輸入的是水泥干粉，因此必然對土的天然含水量有一定的要求如果土的含水量較低時很容易出現樁體中心固化小充分、強度低的現象.嚴重的甚至根本沒有強度。在某些含水量較高的土層中也會出現類似的情況。因此.應用粉噴樁的土層中含水量應超過30%.在飽和土層或地下水位以卜的土層中應用更好。

3總結

近年來在壩體建設中濕陷性黃土的地基處理被廣泛使用，都取得了良好的效果。隨著科學技術的迅速發展，對新型材料的研究使用.對濕陷性黃土地基的處理方法越來越多，也有了一定的施工經驗。本文主要探討沖擊壓實法、重錘強夯法、土(灰土)墊層、灰土(土)擠密樁和深層攪拌樁法處理濕陷性黃土的施工工藝，不管是采用哪種方法，只要有嚴密的質量控制手段，都可能經濟而有效地獲得期望的效果。

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