濕陷性黃土地區巖土工程勘察和地基處理措施探討

文/ 侯北玲 核工業華東二六七工程勘察院 江西九江 332000

1、黃土濕陷機理

黃土是在干旱和半干旱條件下形成的，可溶鹽逐漸濃縮沉淀而成為膠結物，這些因素增強了土粒之間抵抗滑移的能力，阻止了土體的自重壓密。黃土遇水浸濕時，結合水膜增厚楔入顆粒之間，可溶性鹽類溶解和軟化，骨架強度降低，土體在上覆土層的自重壓力或附加壓力共同作用下，土的結構迅速破壞，土粒滑向大孔隙，粒間孔隙減少，就產生濕陷，這就是黃土濕陷的機理。如在未處理的濕陷性黃土地基上建造建構筑物，極易造成不均勻沉降，甚至造成建筑物倒塌。

2、濕陷性黃土地區地基處理方法的選擇

濕陷性黃土地區地基處理的常用方法有換填法、強夯法、擠密樁、深層孔內夯擴等，可以完全或部分消除黃土的濕陷性，或采用樁基礎。由于濕陷性黃土地區的整體地理環境各有差異，各地區濕陷性黃土的具體條件也所不同。因此，對各地地基處理技術的選擇應視情況而定。

當場地濕陷性黃土厚度較小，加固深度約在3m時，且濕陷性黃土層下分布有一定的厚度的承受力較高的砂礫石層時，可以采用換填墊層法進行處理，把上面部分濕陷性黃土清除后進行砂礫石回填，可以提高地基承載力。加固深度在3-12m時，可采用強夯法進行處理，根據工程需要確定強夯加固處理的地基范圍和夯擊點布置，通過現場試驗確定單點連續夯擊數、夯實次數和有效夯實深度。

當場地濕陷性黃土厚度較大時，對地基承載力要求較高時，一般會選擇擠密樁復合型地基處理方法。采用擠密樁處理濕陷性黃土的濕陷性，再進行樁基礎工程施工，可以減小地基沉降量，提高地基承載力。

3、濕陷性黃土地區巖土工程勘察要點

3.1 針對黃土土層形成原因實施判定

分析相關人士在對濕陷性黃土地區的沿途具體情況進行勘察的過程中，需要系統完整的分析黃土土層形成的具體原因。一般情況下地質方面的專業人員經常會將黃土土層形成的原因分為：原生黃土和次生黃土。原生黃土在常年風力作用和流水的沖刷進而形成了人們口中經常提到的次生黃土，次生黃土的硬度比較低，會對黃土土層帶來很大不利影響，所以在具體工程勘察的過程中需要對實踐性濕陷性黃土地區的具體范圍進行確定，進而能夠認真仔細地辨別該地區黃土形成的原因，然后對其具體問題做出相應的措施分析。比如在具體工程施工的過程中，可以認真調查化驗研究黃土主要成分，對于具體的工程實施采取相應的加固措施。

3.2 勘察取樣及試驗

對某地區的濕陷性黃土進行勘察的時候需要針對該地區的具體情況派相關專業人士進行勘察和收集相關數據。相關專業人員在黃土土質取樣時應該在采用專業工具收取樣本，避免出現破壞該地區原有黃土環境的情況。與此同時需要切實的保障相關工程勘察點的原有狀況，在沒有具體工程實施之前，需要保護地區原有的黃土情況，確保今后勘察取樣以及實驗的科學性。在今后工作的過程中施工的具體人員可以依據某地區濕陷性黃土的相關化學成分以及其他特征來針對具體問題制定出切實可行的地基處理方案，對今后工程設計工作的開展和運行提供了數據方面的保障。

3.3 分析地基厚度處理問題

在具體工程開展之前，相關專業人士需要針對濕陷性黃土地區，沿途狀況進行具體實地的考察詳細分析。對黃土地區地基的具體分析以及對于黃土厚度進行詳細的調研。這樣做可以有效地開展具體的工作，確保在濕陷性黃土地區打地基時能夠合理有效。

4、濕陷性黃土地基處理的措施

4.1 換填墊層法

換填墊層法是將濕陷性土層挖除，回填素土或灰土，分層夯實，從而對濕陷性的黃土地基進行加固。換填時，可分為局部墊層和整片墊層處理。此方法適用于地下水位以上的地基處理。在地基加固之前，要充分考慮石灰土效果的衰減因素，確定最佳的摻灰比例，通常可以將石灰的比例限定在6%左右，從而完成石灰土的合理配置。在完成換填石灰土的工作之后，濕陷性黃土的地基強度會顯著提升。這種加固方法需要開挖的土方量相對較大，且施工作業時間較長，可能會對環境造成一定的影響。

4.2 強夯加固法

強夯加固的方法是通過重型設備將夯錘設備吊起，在達到一定高度之后讓其自由下落，通過對地基的反復夯擊實現地基加固，其作用的機理。這種方法可以在地基土層結構的內部產生有效的沖擊力，消除黃土地基的濕陷性，在加固土體結構的同時提高地基的強度。此外，可以使用顆粒較粗的材料進行回填夯坑，從而完成強夯置換的地基加固工作。

4.3 預浸水法

自重濕陷性黃土地基利用其自重濕陷特征，可在建筑物修筑之前，將地基進行浸水處理，使其在自重作用下發生濕陷沉降，然后再進行建筑物修筑。預浸水法可用于處理濕陷性土層厚度大于10m，自重濕陷量大于50cm的場地。預浸水法處理的地基，地表6m以內的土層往往由于壓力偏低而仍具備濕陷性，需要進一步處理，可采用墊層等方法處理。

4.4 化學加固法

化學加固法處理濕陷性黃土地基包括單液硅化加固法和堿液加固法。這兩種方法一般用于加固地下水位以上的地基。單液硅化加固法是向地基中加入水玻璃的混合溶液，在自重濕陷性場地，可以讓溶液通過灌注孔自行滲入到地基土中；在非自重濕陷性場地，宜采用壓力灌注。堿液加固法是將堿液通過灌注孔注入到地基土內，該方法適用于加固非自重濕陷性黃土場地的已有建筑物基礎。化學加固法具有加固作用見效快，工程周期短的特點，但成本較高，不適合滲透系數相對較小的黃土地基。

結語：

在濕陷性黃土地區進行巖土工程勘察需要在全面掌握黃土土層情況以及成因的前提下，完善土體取樣的工作，加強土體試驗的實際效果，提高濕陷性黃土各項參數的準確性與精確度，并強化土體地基的厚度檢測和預處理，從而全面提升勘察效益。在進行濕陷性黃土地基處理時，要根據實際情況選擇合適的方法，最大程度上提高地基土的強度與穩定性，保證建筑物的安全可靠。