某渠道工程濕陷性黃土基礎處理技術分析

徐子堃

【摘要】新疆地區是一個濕陷性黃土分布非常廣泛的地區，該地區的濕陷性黃土主要是由顆粒構成，屬于欠壓型密土，處于非飽和狀態，這種濕陷黃土最明顯的特征是孔隙較大，且呈垂直節理形分布，在濕度正常的情況下，強度高，壓縮性則相對低些，但如果遇到大量水份時，黃土強度則會快速下降，水量越大其強度下降速度就越快，會直接影響施工質量，在實際施工中，需要先采取科學、正確的處理技術對濕陷性黃土基礎進行處理。本文主要就新疆地區濕陷性黃土的成因與分布進行分析，并對其基礎處理技術進行具體的闡述。

【關鍵詞】濕陷性黃土；渠道工程；基礎處理技術

新疆地區的渠道工程中，大部分工程基礎中的黃土都擁有一定的濕陷性，中等濕陷性黃土最為常見，屬于自重濕陷性區域，濕陷的等級為I，濕陷性黃土空間分布的隨機性相對較大， 多數分布于地表10m深度的位置。因此，需要在實際的工程施工中，選擇正確、合理的基礎處理方式，以確保渠道工程施工的順利進行。

1、新疆地區黃土的分布與形成原因

1.1 黃土分布情況

新疆地區黃土的分布情況，類似于EW走向烏孫山北部坡坡腳區域，黃土區地勢呈明顯的南高北低形狀，自然坡度約為15°—30°，由于被SN向沖溝切割，因此，其沿著EW，構建成了溝間地與溝谷地彼此相間的地貌景觀，而在這其中溝間地實際長度能夠達到幾百米，寬度也可達到30—200m，橫斷面多呈現為穹形狀，溝谷地大部分以“U”形斷面分布，相互間存在高差在20—40m上下，當中渠線19+300—20+000m和24+300—25+500m 的樁號，屬于發育比明顯的沖溝地，寬度大約是700m以上，1300m以下。

1.2 黃土的形成原因

在新疆其黃土形成的原因主要有兩種：

第四系上更新統中的風成黃土，又稱之原生黃土，大部分布在溝間與溝谷地區域內，成份相對均一，沒有層理，且無膠結，土壤的顏色顯示為淺黃色，厚度約在20—50m上下，局部厚度則能夠達到86m；

（2）第四系全新統中的洪積黃土層，該黃土層主要是由暴雨洪流暫時把黃土沖刷入溝間地區域內逐步形成，黃土間有少量碎石土層存在，多數分布于沖溝區域內，厚度約在20—40m上下。

2、渠道工程中黃土的濕陷性特征

渠道工程區域內的黃土分布面十分廣泛，厚度也較大，濕陷性黃土是渠道工程的主要地質問題之一。黃土形成的原因和深度不相同，因此濕陷性特征會有比較大的差異，以鉆孔與探坑揭露方面來看，該工程區多以厚度較大的原生黃為多，而次生黃土則只有少量分布于兩條較大沖溝底部位置和其他較小的沖溝位置，次生黃土大部分都覆蓋在原生黃土表面，即沖溝底的表面，厚度多低于2m。于豎井與探坑內部位置，依據原生與次生黃土不同深度的取樣標本，進行濕陷性試驗后，繪制出濕陷變形的具體系數和深度關系曲線（如圖一和圖一所示），從圖形中可知，該區域內的黃土多數是由地表向深部，濕陷的具體系數δs呈現逐漸變小形勢，依據規范，需在200kPa的壓力之下，依據濕陷系數對黃土的濕陷級別進行判別得出：該地區原生黃土地表下部0—15m時，濕陷性的具體系數δs=0.015—0.059，表明該地區的黃土屬于弱—中等濕陷性黃土層，濕陷起初的壓力在43—200kPa之間，深度低于15m時，濕陷性具體系數δs= 0.0041—0.0074，則屬于非濕陷性黃土層，其濕陷最初的壓大約在的307—680kPa之間；而在次生黃土地表下0—3m時，濕陷性系數顯示為0.095，屬強濕陷性黃土層，濕陷的最初壓力大約為20MPa，深度在3m以下時，濕陷性系數在0.0005—0.006之間，性質為非濕陷性黃土，濕陷最初壓超過1200MPa。

3、渠道工程中濕陷性黃土基礎的處理技術

3.1 強夯處理技術

強夯法基礎處理技術主要是指采用部分重量巨大的重錘，對地基表面進行重擊和振動，通過強大的沖擊力，增強地基基礎的壓實度，以減少黃土的液化振動，這種基礎處理技術主要是運用給地基基礎進行加固處理的原理來達到增強基礎強度的目的，強夯基礎處理技術在物理學上來講，就是給予地基一個強大的沖擊力，讓黃地土壤在物理發生變化，最終使用黃土的土體結構發生改變，這種方法不僅可以改善地基基礎的排水量與觸變能力，還能從根本上增強地基基礎的強度與孔隙之間的密度。

3.2 墊層處理技術

在渠道工程濕陷性黃土基礎的處理過程中，有一種比較簡單的基礎處理技術，即墊層基礎處理技術，這種處理技術，主要是把渠道區域內濕陷部分的黃土清除掉，之后再使用灰土將其填充完整，屬于較為基本的墊層處理技術，該處理技術不但可以減少黃土濕陷，還能有效改善地基基礎的變形情況，增強渠道基礎的承載能力。但值得注意的是，進行墊層設計時，需要依據工程地質的具體情況，對墊層厚度、寬度以及壓力系數等進行明確，使用墊層處理技術對渠道工程濕陷性黃土基礎進行處理，可以更好的滿足渠道工程對于地基穩定性的要求，達到渠道工程施工標準。

3.3 預浸水處理技術

預浸水基礎處理技術主要是指在渠道工程施工前，先對在濕陷性黃土內部灌入大量的水，通過灌水的方式讓黃土受到重在壓迫后，增大濕陷的緊密程度，以此來改善地基的地陷情況。預浸處理技術不但可以減緩地基變形，大幅度增強地基本身的承載能力，還能讓濕陷性黃土受到重力的影響而提升強度。預浸水基礎處理持術通常適用于厚度相對較大，且濕陷性較強的黃土基礎中，但是這種處理技術也存在一個明顯的缺點，就是該技術非常容易讓周圍地基出現緩慢下沉和開裂現象，進而形成的空洞，引發空洞跑水現象給渠道的工程施工帶來很大的難度。

3.4 擠密樁處理技術

擠密樁處理技術適合在處于地下水中的濕陷性黃土基礎中應用，但使用該種處理技術時，必須嚴格按照設相關的計方案逐步實施，例如布置樁孔時，必須要確保樁孔成型，之后再把素土逐步填入到黃土基礎含水量最多的位置，并以分層的方式進行填充，直至填充度滿足設計方案中要求的高度。在應用擠密樁基礎處理技術時，樁體會對土層產生強大的擠壓作用，而這種作用可以讓土壤之間的密度增加，增強地基礎的強度（土擠密樁基礎處理技術的相關參數如表一所示）。應用密樁處理技術對渠道工程濕陷性黃土基礎進行處理時，需要注意以下幾個方面：（1）地基基礎的處理面積必須大于建筑物的面積，如果是進行整片處理，且處理的面積超過建筑物外墻的基礎部分外緣寬度時，那么超出的各個邊都必須超過基層寬度的1/2。（2）基礎處理的深度必須與國家的相關標準相符合。（3）對樁徑設計，在對樁徑進行設計時，必須嚴格控制樁徑的大小，如果樁徑不合適就會對基礎處理最終效果造成影響，若樁徑太多，會致土壤的緊密度不足，增加其對成孔的要求，若樁徑太小，則需要增加樁數，那么工作人員的工作也會隨之增加。（4）樁距設計，樁與樁之間的距離與擠密的效果有著直接有影響，在渠道工程施工中，如果想增加土壤的緊密度，就需要確的保樁距處理的精確性。

結束語

總之，在渠道工程施工過程中，如果基礎中的濕陷性土壤得不到科學、有效的處理，可能會給工程帶來一些不必要的危害，對渠道工程整體的施工質量造成影響，因此，依據濕陷性黃土基礎的實際情況，選擇正確的基礎處理技術對濕陷性黃土進行處理至關重要。

參考文獻：

[1]張愛芳. 談濕陷性黃土的工程特性[J].山西建筑，2013，01：46-48