濕陷性黃土施工注意事項

連軍政

摘 要：改革開放以來，我國基礎工程建設事業經歷了從無到有，從少到多的發展及變化，在其快速發展過程中，衍生出一系列設新工藝、新設備以及新技術，而濕陷性黃土作為一種特殊性地基類型，其施工中所存在的一系列施工工藝、施工技術等問題成為眾多基礎工程建設單位重點研究問題。本文以實際工程項目為例，對濕陷性黃土工程施工特性以及各施工要點處理方法及注意事項進行重點分析，以期提升工程整體施工質量和施工安全。

關鍵詞：濕陷性;黃土;施工;注意事項

1.工程概述

某高速公路是當地交通規劃體系中基礎組成部分，是連接周邊省市的重要戰略通道。工程處于黃土高原地區，在地形地貌上來看，符合黃土地貌特征，土體為新黃土，具有自重濕陷性。該地區年均降雨量750mm左右，氣候較為干燥，且集中在9～11月，并且根據對區域內地表條件的觀察來看，地表主要分為砂巖、泥巖、濕陷性黃土以沖溝，多種不良現象集中發生于該工程，建設過程中需面臨諸多危險性因素，建設難度相對較高，需提高工程施工規范性和標準性，以確保工程質量達標。

2.濕陷性黃土工程的特性

①脹縮性。黃土在與水接觸后在體積上容易膨脹，導致路面發生隆起，而環境溫度過于干燥，體積隨之收縮，則易于造成路面下沉，路面在這種反復性的變化過程中，產生嚴重的裂縫和剝落問題，縮短工程實際使用年限。

②崩解性。較普通黃土，新黃土有著較大的孔隙，巖體性質較為疏松，與水接觸將吸取大量水分，并快速崩解;而老舊黃土由于孔隙較小，巖體性質較為緊密，崩解需時間等條件;紅色黃土不但孔隙小、緊密性強，且在浸入水中后仍可實現不崩解。

③多孔裂隙性。黃土空隙程度相對較高，整體呈垂直或傾斜的管狀，大部分為垂直孔隙，上下貫穿。

④強度衰減性。通常情況下，黃土強度與黃土含水量成反比，含水量越大黃土強度越小，相反則強度越大。當含水率情況處于天然情況實，黃土整體狀態則較為堅硬，且強度明顯，但在浸濕后，可長期保持濕潤狀態，強度有所削弱，若水分含量達到一定程度導致黃土過濕則易于形成彈簧土。

⑤濕餡性。在外加荷載以及自重的雙重作用下，黃土被水浸潤后，土體結構被嚴重破壞，產生劇烈的下沉現象，即所謂的濕陷。

3.濕陷性黃土地基的施工要點及其常見處理方法

濕陷性黃土地質主要是由于土壤中飽含較大水分，使得該土質在實際施工過程中復雜程度較高。出于土壤水分過多等因素影響，黃土空隙相對較大，缺乏較強的承受力，坍塌現象時有發生，且水分子的長期滲透將增加黃土的膨脹性，對工程整體建設質量產生嚴重影響。選擇濕陷性黃土進行工程建造，主要是通過不同方法的采用，達成對黃土中水含量的有效處理，可以采用其他材料填充、路基排水、土基夯實等方法，增加土體承受力。

3.1強夯法

強夯法又稱“動力固結法”主要是以相關起重設備為工具，以10～40m為標準對80～400kg的重錘進行起吊，使重錘做自由落體動作，以強力夯擊方法，濕陷對黃土濕陷性問題的有效消除，避免后期發生嚴重的壓縮或變形，促使地基強度不斷增強。

但該方法在實際應用過程中主要是針對局部或者整片，飽和度Sr≤60%濕陷性黃土地基，在處理深度方面可達到3～12m左右。強夯法施工開展的有效與否主要取決于土的天然含水率，一般天然含水率不足10%的土，顆粒間將產生較大的摩擦力，細土顆粒難以就被有效填充，并且表層較為剪影，表層土在夯擊過程中易于松動，消耗過多能量，夯實作用難以滲透至深層土，只能在有效深度范圍內實現對濕陷性黃土的消除，實際夯填質量與前期設計預想存在較大差異。

3.2樁基礎法

樁基礎作為一種基礎施工形式，也是一種有效的地基處理措施，主要是將灌注樁或者鋼筋混凝土樁有規則的布置于地基中，以促使地基承載能力的全面提升。按照不同受力條件可將樁基礎進行劃分，主要包括摩擦樁和端承樁，上述兩種處理方法多用于工業建筑與民用建筑。在樁基礎法實際應用過程中，存在大量隱蔽性問題，如，地基在遭受水浸入后，極有可能引起濕陷現象，威脅工程安全性與穩定性。在樁周土發生自重濕陷時，將產生土相對樁的向下位移對樁產生一定的負摩擦力。且通過大量施工實踐發現，相較于灌注樁，盡管預制樁的測表面相對較為平滑，但在單位面積上的負摩擦力大于灌注樁。究其原因，主要是由于在預制樁打樁期間，樁周土被擠壓，在樁基礎四周形成一圈系保護圈，黏附于樁側表面，在樁周土體發生自重濕陷時，往往是沿著硬殼層進行滑移，硬殼層使得樁測表面面積以及負摩擦力不斷增加，在該負摩擦力的影響下，樁基出現不同程度的沉降，但由于負摩擦力發揮水平的差異性，造成地基沉降也存在不均勻性。

3.3擠密樁法

所謂擠密樁法主要指的是將適量的吸水弱、膨脹性強的材料擠入基礎土體，提高地基土體的密實性。該處理方法的有點在于，對濕陷性黃土厚度無過多要求，但出于對可操作性和成本的斯卡，通常處理深度為5～15m。而通過大量工程實踐證明，該處理方法有著極高的含水量要求，含水量過高或者含水量過低均將影響擠密效果，成為工程施工中一大控制難點，由于濕陷性黃土有著極強的吸水性，可輕松達到飽和狀態，在濕陷性黃土進行灑水濕潤時，表層土質水分達到一定標準后，過多的灑水將形成水，下部土質由于缺乏水體的滋潤，處于一種異常干燥狀態，一般情況下，當地基土水含量不足10%時，不易采用該處理方法。

3.4深層攪拌樁法

從性質來看，深層攪拌樁屬于一種復合地基，在黃土地區廣受歡迎，主要在處理一些含水量較高的濕陷性弱黃土中應用較為頻繁，該方法具有多種特點，如，施工便捷、不擠土、低噪音、無振動等等。石灰和水泥是深層攪拌樁的主要固化材料，一般水泥作為固化材料的情況較多，其加固機理是在粘土中摻入水泥，使水泥與粘土中的水分發生水化和水解反應，與活性粘土粒生成不溶于水且具有一定穩定性特點的結晶化合物，新生成的化合物在水中或空氣中發生凝硬發硬，強化水泥硬度，確保地基土承載力達到施工標準，

3.5 邊坡處理

用黃土填筑路基時，路基每側應填寬30-50cm，以利邊坡處的壓實。成型后的黃土路堤邊坡應及時拍緊、整平、刷順，做好防護工程，以減少雨水對邊坡的侵蝕。

3.6地表處理

當基底為軟土地質時，承載力存在偏低現象，且在地下水位偏高的情況下，容易影響基底強度，因此在實際施工過程中應注意一下幾點：

①實施阻攔地表水的相關措施，避免地面水下滲，降低地基濕陷性下沉的可能性;②如果地表同樣為軟土，應結合軟土填筑材料、埋層、深度、路堤高度等因素，采取各種加固措施，如，粉噴樁、塑料排水板、灰土墊層、換砂礫、設砂墊層、拋石擠淤等等;③當地下水位超出標準高度，且淺水層埋藏較淺時，可通過排水溝、滲溝、暗溝以及滲井的設置，實現地下水位的降低，將路基范圍內的滲水有效排出，且其應有合適的斷面尺寸和溝底縱坡。

4.結束語

綜上所述，隨著濕陷性黃土地區建設規模和建設數量的不斷擴大和增長，工程建設用地日益嚴峻，大量大型或超大型工程建設項目選擇在厚度相對較大的濕陷性黃土場地開展，無形中增加了地基施工和地基處理的復雜程度，針對地區土質和結構物的差異性，應選擇不同的地基處理方法，在施工過程中盡可能的降低對土體的直接破壞，做好工程項目周圍防水工作，避免及地土被水浸泡;具體施工應嚴格遵照相關標準，通過結構措施的有效實施，降低工程項目沉降性，提高結構與濕陷變形地基的適應性，消除施工中的危險性因素，從根本上提升工程整體施工質量。

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