淺析如何提升陜北濕陷性地區(qū)地基處理技術(shù)

楊洪鋒

摘要：我國濕陷性黃土分布非常廣泛，主要集中在陜北地區(qū)，如果不對濕陷性黃土進(jìn)行科學(xué)合理的處理，就會導(dǎo)致建筑地基發(fā)生不均勻沉降，使得建筑物發(fā)生傾斜甚至倒塌現(xiàn)象。文章結(jié)合理論與實(shí)踐，就如何提升陜北濕陷性地區(qū)地基處理技術(shù)進(jìn)行深入分析，以供工程實(shí)踐參考。

關(guān)鍵詞：濕陷性黃土；陜北地區(qū)；地基處理；應(yīng)用技術(shù)

我國濕陷性黃土面積，大約占據(jù)全世界濕陷性黃土總面積的5%左右。其厚度大約在10-400m左右，濕陷性地區(qū)地基狀況分析和處理技術(shù)一直是陜北黃土地區(qū)工程設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，文章結(jié)合理論實(shí)踐，對陜北濕陷性地區(qū)地基處理技術(shù)和工藝進(jìn)行分析，總結(jié)了陜北濕陷性地區(qū)地基常用的處理技術(shù)，并針對常見的問題，提出了相應(yīng)的處理建議，具體如下。

1.黃土濕陷性評價(jià)

1.1濕陷性判定標(biāo)準(zhǔn)

根本《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》要求，如果濕陷系數(shù)小于0.015時(shí)就可以判定此地非濕陷性黃土，當(dāng)濕陷系數(shù)大于或等于0.015時(shí)，就可判定當(dāng)?shù)貙儆跐裣菪渣S土。

1.2濕陷性等級劃分

濕陷性等級是衡量濕陷性程度的主要指標(biāo)，濕陷性等級不同，其地基處理方式也不盡相同，通常情況下濕陷性等級劃分為三個(gè)階段，第一階段，濕陷性系數(shù)在0.015-0.03之間，屬于輕微性濕陷等級；第二階段，濕陷性系數(shù)在0.03～0.07之間，屬于中度濕陷等級；第三階段，濕陷性系數(shù)超過0.07時(shí)，屬于強(qiáng)烈濕陷階段。

1.3地基濕陷類型的判定

當(dāng)?shù)鼗灾貪裣萘繙y定值小于或者等于是70mm時(shí)，可以判定其為非自重濕陷性黃土地基，當(dāng)當(dāng)?shù)鼗灾貪裣萘繙y定值超過70mm時(shí)，就可以判定其為自重濕陷性黃土地基。

1.4自重濕陷量

在測定施工現(xiàn)場自重濕陷量時(shí)要符合以下要求：第一，把地基坑挖成圓形，并保證坑基的直徑大于地基濕陷性黃土層的厚度，且不能超過10m，如果坑深度是0.5m，下陷深度要小于0.8m，并在坑基的底部鋪設(shè)100mm厚的砂石；第二，坑基的底部對此設(shè)置觀測自重濕陷的深標(biāo)點(diǎn)，深標(biāo)點(diǎn)的數(shù)量要根據(jù)濕陷土層的深度進(jìn)行確定；第三，基坑當(dāng)中的水頭要保持在150mm-350mm之間，在浸水中觀測濕陷量、耗水量、地面裂縫等基本地基狀況；第四，停水浸水以后，連續(xù)10天對自重濕陷量進(jìn)行觀測，同時(shí)詳細(xì)記錄每次觀測數(shù)值；第五，在設(shè)置觀測標(biāo)點(diǎn)前，在基坑底部增設(shè)一定數(shù)量的滲水孔，并且在孔內(nèi)填滿砂礫。

2.提升陜北濕陷性地區(qū)地基處理技術(shù)的方法

2.1應(yīng)用CFG樁地基處理技術(shù)

陜北濕陷性地區(qū)地基處理技術(shù)很多，包括：灰土墊層法、強(qiáng)夯置換法、碎石擠密樁、灰土擠密樁、柱錘沖擴(kuò)樁、灌注樁以及CFG樁。其中CFG樁地基處理技術(shù)和其他技術(shù)相比，具有經(jīng)濟(jì)使用、施工方便、施工速度快、施工完成以后可以調(diào)整、施工成本比較低，而且能很大程度上滿足建筑承載力的要求，所以被廣泛應(yīng)用在陜北濕陷性地區(qū)地基處理中。

CFG樁地基處理技術(shù)對荷載能力有很高要求，所以在施工過程中為了確保濕陷性地區(qū)地基處理的質(zhì)量，通常情況下選擇較高的土層作為基礎(chǔ)樁，提高CFG樁的置換性，CFG樁要根據(jù)具體的施工要求對樁的長度和參數(shù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。同時(shí)CFG樁徑和施327-藝有很大關(guān)系，如果選擇長螺旋鉆中心壓灌技術(shù)，就要把CFG樁的樁徑控制在300mm-600mm，如果選擇泥漿護(hù)壁鉆孑L灌注技術(shù)，CFG樁的樁徑就要控制在600mm-800mm。CFG樁間距要根據(jù)具體設(shè)計(jì)要求的復(fù)合地基承載力、建筑工程的沉降量、周圍土質(zhì)的特性、施工工藝進(jìn)行確定，就陜北濕陷性地區(qū)地基特性而言，盡量選擇較大的樁距，避免新打樁對已經(jīng)打好的樁造成破壞。在，CFG樁的樁頂和樁基之間要增設(shè)褥墊層，以便，CFG樁作用能得到充分發(fā)揮。褥墊層厚度要控制在，CFG樁徑的0.4-0.6倍之間，主要由中粗砂、碎石等材料組成。

2.2應(yīng)用強(qiáng)夯法施工

強(qiáng)夯又被稱之為動力固結(jié)法，通過重力急機(jī)械把重量在10t-30t的夯錘起吊到一定高度，然后突然釋放，利用重力和加速度產(chǎn)生的重力勢能，對濕陷性地區(qū)的土質(zhì)進(jìn)行密實(shí)處理，使得局部土體在壓力的作用下發(fā)生液化，同時(shí)產(chǎn)生大量的裂隙，增加土質(zhì)的排水能力，使?jié)裣菪缘貐^(qū)的孔隙水溢出，當(dāng)孔隙水完全消失以后，土體重新固結(jié)，從而提高土質(zhì)的承載能力。同時(shí)通過應(yīng)用強(qiáng)夯法還能提高土層的均勻程度，從而減少地基發(fā)生不均勻沉降的問題。

強(qiáng)夯法施工工藝要根據(jù)陜北濕陷性地區(qū)的實(shí)際情況進(jìn)行確定，比如：消除30m厚的濕陷性黃土，在考慮地基性質(zhì)和有效加固深度的同時(shí)，綜合考慮起重機(jī)的起重能力和高度，進(jìn)而確定強(qiáng)夯法的施工工藝參數(shù)。選擇重要為18t夯錘，通過起重機(jī)將夯錘提高到12m的高度，夯錘底部為圓形其直徑為2.5m，同一個(gè)位置夯擊3-5遍，排夯的采用60t的重錘，其底部圓形直徑為2.8m，每個(gè)夯點(diǎn)搭接二分之一。強(qiáng)夯法在施工過程要注意以下幾點(diǎn)：第一，為了檢測強(qiáng)夯過場地是否能滿足具體要求，要對土層的夯實(shí)密度和夯實(shí)深度進(jìn)行檢測，保證每個(gè)夯實(shí)的質(zhì)量；第二，在密實(shí)度檢測時(shí)，要在夯點(diǎn)中心和兩個(gè)夯點(diǎn)中間進(jìn)行取樣；第三，采用三軸固結(jié)儀、烘箱、電光式液塑限儀等先進(jìn)的檢測儀器進(jìn)行檢驗(yàn)；第四，強(qiáng)夯施工前要對場地范圍內(nèi)的地下結(jié)構(gòu)以及地下管線進(jìn)行調(diào)查，并制定相應(yīng)的保護(hù)措施，避免強(qiáng)夯施工過程中對地下管線和周圍建筑造成破壞。

2.3不斷研究和開發(fā)新的技術(shù)和工藝

陜北濕陷性地區(qū)地基處理的難度比較大，而處理成本高很大程度上限制了陜北地區(qū)社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，但是我國對濕陷性地區(qū)地基處理技術(shù)的研究還有待進(jìn)一步提高，很多技術(shù)和施工工藝難度還沒有解決，導(dǎo)致濕陷性地區(qū)地基處理的效果一直不夠理想。此時(shí)新技術(shù)和新工藝的研究和開發(fā)就顯得尤為重要，才能促進(jìn)濕陷性地區(qū)地基處理技術(shù)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步完善，以便更好的指導(dǎo)濕陷性地區(qū)地基處理工程設(shè)計(jì)和施工建設(shè)。因此，陜北地區(qū)土木工程科學(xué)研究高校或者研究所要加大對濕陷性地區(qū)地基處理技術(shù)研究的力度，把濕陷性地區(qū)地基處理全新的技術(shù)、工藝、思路應(yīng)用到具體的勘察、設(shè)計(jì)、施工過程中，以便更好的指導(dǎo)工程設(shè)計(jì)和施工工作人員。同時(shí)施工單位也可以把濕陷性地區(qū)地基處理過程中遇到問題和困難，及時(shí)反饋給當(dāng)?shù)馗咝：脱芯繖C(jī)構(gòu)，對這些問題展開理想研究，從而實(shí)現(xiàn)研究機(jī)構(gòu)和施工單位雙贏。

3.結(jié)語

綜上所述，文章針對陜北濕陷性地基處理技術(shù)，首先對黃土濕陷性性能的評價(jià)進(jìn)行深入分析，并提出了提高陜北濕陷性地區(qū)地基處理技術(shù)的方法，包括：應(yīng)用CFG樁地基處理技術(shù)、應(yīng)用強(qiáng)夯法施工、不斷研究和開發(fā)新的技術(shù)和工藝。最后得出保證CFG樁和強(qiáng)夯法設(shè)計(jì)參數(shù)的精確性，以及新的技術(shù)和工藝是防治陜北濕陷性地基沉降和侵蝕的關(guān)鍵，從而提高地基的承載力。而且CFG樁和強(qiáng)夯法的施工成本比較低，經(jīng)濟(jì)性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性都比較強(qiáng)，具有積極的推廣意義。