黃土濕陷性評價與灰土擠密樁法地基處理應用

王　爽

(陜西陜焦化工有限公司，陜西 渭南　711712)

0　引言

目前，黃土濕陷性評價被較多學者關注，大部分學者在參與評價的過程中，都爭取縮小評價差異，以便為地基處理乃至后續再次加固處理提供有力依據，該評價的準確性直接影響工程造價以及后續化工廠生產使用經濟效益。分析灰土擠密樁法在地基處理中的應用，能為地基處理工作提供實踐指導，同時，還能起到加固方法改進的作用。由此可見，該論題具有一定現實意義，具體探究如下。

1　黃土濕陷性評價

所謂黃土濕陷性，指的是土質自身具有的一種特殊地質性質，受上部荷載、自重以及水分浸透影響，極易導致土體結構在短時間迅速破壞，隨后突然發生大幅度沉降，這一過程即黃土濕陷性。對其進行濕陷性評價時，應注意相關事項以及評價結果影響因素，具體介紹如下。

1.1　注意事項

實際評價的過程中，應參照土工試驗方法標準等相關規范，準確計算土體密度、含水量、液塑限、壓縮系數、剪切試驗、固結試驗等數值，同時，全面了解項目特點，制定、優選地基處理計劃。此外，具體分析工況條件，總結黃土濕陷性評價標準，并適時調整相應參數值，以此縮小評判誤差。

1.2　影響因素

影響因素分為內外兩部分，其中，內部影響因素有礦物成分、微結構表征以及化學成分；外部影響因素有外部載荷、水分浸透等。依據影響因素進行指標選取，影響顯著的指標有干密度、孔隙比、含水量、塑性指數，指標排列順序即對黃土濕陷性影響順序，影響由大到小。

2　濕陷性黃土地基處理方法

下文針對濕陷性黃土地基處理方法具體介紹，總結不同處理方法的優點和不足，以便施工工程根據施工實際以及施工需要進行方法選擇，進而使所選地基處理方法的應用優勢能夠及時彰顯。

2.1　夯實法

這種方法即借助夯錘強有力沖擊來進行土體夯實，它細分為兩種方法，第一種方法即重錘夯實法，夯錘重量1.4 t～3 t，落距2.1 m～4.8 m，這種方法在組織水分滲透、增加干密度等方面發揮了重要作用，適于地下水位0.8 m以上、稍濕的濕陷性黃土的地基加固處理，重錘表面夯實的加固深度一般為1.2 m～2.0 m，該方法在大面積淺層地基處理中有整體性效果；第二種方法即強夯法，夯錘重量8.5 t～20.5 t，強夯法能夠改善濕陷性，能夠迫使孔隙壓縮，強夯法是我國目前最為常用和最經濟的深層地基處理方法之一。

2.2　換填灰土法

該方法通過挖去軟土層、鋪墊灰土分層來消除濕陷量，同時，還能增強對上部荷載的地基承載力，有效避免地基變形。其應用條件為：地下水位之上，地基厚度在1.1 m～2.9 m之間，方法應用期間，務必做好防水工作，以免防水工作不到位出現土層下沉現象。

2.3　樁基礎

基礎樁由鋼筋及混凝土制成，這種制作材料具有良好的地基承載效果，由于受力原理存在差異，進而樁類型不相一致，常見樁類型主要有兩種，第一種即端承樁，第二種即摩擦樁。這兩種方法適用于不同種類土壤，允許較大外力施重，并且工藝相對成熟，但存在施工進程緩慢這一不足。

2.4　擠密樁法

所謂擠密樁法，指的是根據設計要求進行成孔操作，之后在樁孔內分層進行振搗操作，填料可選擇灰土、砂石或水泥粉煤灰碎石混合料，直到符合應用要求。在此期間，充分利用樁間土的承載力共同作用形成復合地基。該方法實際應用的過程中，應關注地下水含量，根據水位合理確定處理深度，一般來講，處理深度為6 m～21 m。擠密樁法對場地、土壤等應用要求較低。

2.5　注漿法

所謂注漿法，指的是向地基孔隙注入水泥漿液，以此填充、滲透和擠密優化土壤性質。具體操作：利用鉆機進行打孔，借助高壓泵引導漿液噴出，并使其良好的混合于土壤，驅走土顆粒間的水分和氣體，并填充其位置，硬化后將土體膠結成一個整體，形成一個強度大、壓縮性低、抗滲性高的新的土體結構，完成地基加固任務。

3　灰土擠密樁法在地基加固中的應用

3.1　灰土擠密樁法地基加固原理

該方法在成孔期間橫向擠密樁間土，夯填樁孔時樁體土及樁間土均受擠密作用，這一方法在濕陷性黃土地基處理中有良好的應用效果，能夠大大增強地基承載力，確保濕陷性消除目標及時實現。

3.2　灰土擠密樁法地基加固應用

3.2.1擠密效果及加固效果

常用加固處理方法主要有兩種，第一種即人工成孔，第二種即利用機械設備成孔，兩種方法相對比，后者優越于前者，后者擠密范圍相對較大，并且濕陷性處理效果良好。擠密操作進行的過程中，如果水分過多，則樁孔回淤的幾率相對較大，進而擠密效果達不到預期，反之，水分含量較少或者接近要求的水分含量，最終擠密效果良好。

加固效果：灰土樁接觸于樁周土，膠結層緊密度良好，并且石灰顆粒能夠均勻分布，這類顆粒結合于土顆粒，二者反應形成的碳酸鈣物質能夠優化膠結效果。灰土樁在黃土地基性能調整方面有積極作用。

3.2.2載荷傳遞規律

受豎向載荷作用，灰土樁會發生壓縮變形，樁頂在1.0 d～1.5 d時間段內的變形占全部樁身壓縮變形量的60%～85%，樁身壓縮變形層的深度為6d左右，樁身在一定深度內產生壓縮變形及側向膨脹，其值上大下小，在6d～10d深度以下樁身所承受的載荷力大大減少，樁身應力趨近于0。

3.2.3殘余濕陷性影響復合地基承載力

濕陷性除了發生于黃土地基外，還常見于復合地基，對其進行濕陷性和承載力的關系分析，了解殘余濕陷性對地基承載力產生的影響，能為地基加固處理提供依據。當樁心距為2.5d時，個別樁間存在浸水濕陷的幾率較高；當樁心距為2.25d時，樁間存在浸水濕陷的幾率較低，這意味著承載力以及濕陷性均能滿足施工要求；當樁心距為3.0d時，樁間存在浸水濕陷的幾率較高，并且濕陷性范圍較大，此時土體浸水濕陷會較大削弱承載力，承載力及濕陷性均不能滿足施工需要，因此，施工工程應將樁心距控制在3.0d之內。

3.2.4加固措施

加固操作開始之前，應合理確定地基承載力特征值，即應用地基容許承載力公式對其估損，據此確定基礎尺寸、承載力特征值、埋深參數，最后針對得到的數值檢驗分析，必要時進行數值修正。實際加固處理流程為：準備充足的拌合料，針對參與拌合的各項材料進行試驗分析，據此確定含水量和干密度；接下來進行試樁、成孔操作，妥善排列樁間間距；按照夯填成樁程序進行地基處理，首先清理底部樁孔，然后進行灰土攪拌，接下來針對樁孔做回填處理和夯實處理，最后順利成樁，在此期間，應準備夯填機以及輔助設備，合理控制每次填料后的夯擊次數，并對夯填操作具體記錄，所記錄的內容包括回填夯擊次數、孔錘擊次數、灰土量等；質量控制方面，嚴格校對樁位擺放的合理性，合理控制樁孔誤差，以及放線誤差，細致檢查成孔深度、垂直度，嚴格校驗樁孔質量；針對地基處理工作進行質量檢驗時，首先進行濕陷性分析，然后依次進行密實度、地基承載力試驗，對比各項試驗結果與設計要求，據此檢驗加固處理措施的應用效果。

4　結語

在評價黃土濕陷性的基礎上，應用灰土擠密樁進行地基沉降處理，這一方法不僅能夠有效消除濕陷性，還能節省成本，具有良好的經濟效果。掌握灰土擠密樁法的應用技巧，能夠做好黃土濕陷性地基處理工作，這對施工效率提高、施工質量優化有重要作用。此外，相關學者應主動學習西方國家的黃土濕陷性評價方法，探究灰土擠密樁法有效應用途徑，這對建筑物質量全面保障有重要作用，同時，灰土擠密樁法的應用范圍會不斷擴大。