田濟寧
摘 ? ?要:在我國黃土全國均有分布,而且北方比較多,因此黃土地質的物理力學研究和地質勘察早已引起了人們的關注,我國對于黃土特征的認識在世界上都處于領先地位。隨著黃土地質勘察的不斷深入,我國在1990年頒布了《濕陷性黃土地區建筑規范》這一章程,相對于之前章程有了進一步的補充和更正,更符合我國現代發展的要求,我國大部分黃土地質地區的勘察工作都有了很大的進展。本文主要分析了黃土地區勘察工作中的問題和解決策略,希望對一些黃土地質勘察工作者有一定的參考價值。
關鍵詞:黃土;地質;勘察;分析
1 ?前言
黃土的地質松軟,再加上多分布于我國北方暴雨集中地區,因此很容易造成水土流失加劇等問題,溝壑地貌和階地地貌也很容易形成,因此我國在進行黃土地質勘察研究時要付出更多的努力,在改造過程中也要付出很大的代價。黃土地區岸坎處成為了重點研究地區,要注意禁止在岸坎處取土,結合當地地貌特征開展改良工作,勘探點也要與岸坎邊有一定的距離,否則很容易造成更大的損失。
2 ?黃土的透氣性與氣相運動
黃土的含水量在很大程度上會影響包氣帶黃土邊坡,從而誘發一系列的地質問題,同時也形成了當地獨特的地貌特征,鐵路路基以及周邊的基礎工程也很容易受到含水量的影響,這就需要黃土的透氣性和氣相運動的相互作用來穩定地質變化。
2.1 ?黃土的透氣性與氣相運動研究必要性
非飽和巖土的狀態和性質存在著很大的變動,在這種地區開展工作存在著很多的工程問題,同時人類活動區域也在不斷地延伸擴展,因此,對于這些地區的開發和研究已經成為很多人密切關注的問題,對于這種地區的功能要求也在日益提高。在開展工作時通常因為自然和人為因素的影響,而導致黃土地質的含水狀態發生改變,從而引發膨脹、分解、軟化等一系列問題,但是這些問題歸根結底還是跟地質條件有關,且由于很多地區都有自己獨特的特征,因此必須要深入分析地質和氣候的變化從而開展工程。水和氣兩種相態非常容易發生變化,很多時候是人類所控制不住的。地下水位以下巖土通常處于飽和狀態,氣相通常也會處于排出狀態,因此,地下的含水率和氣相很少發生變化,但是處于非飽和狀態下的包氣帶卻不盡然,很容易受到孔隙被液相水的影響,因此存在不穩定性,此時必須要注重對于黃土透氣性與氣相運動的研究。
2.2 ?黃土透氣性與氣相運動研究結論
在土的外力作用下,土的透氣性和氣相運動會存在很多問題。包氣帶液水分和氣相水分相輔相成,兩者緊密聯系并且可你在一定條件下相互轉化,通常是以固態和液態兩種形式。包氣帶氣相影響因素有很多,最主要的是土的透氣性和氣相水分。土的含水率通常是下滲運動和氣相運動共同作用下形成的,最終可以達到一個動態平衡的結果。影響黃土的物理力學特征是包氣帶的氣相特征,與其他條件的相互作用下形成了黃土地質獨特的地貌特征。
3 ?黃土地質環境下路基設計方案
隨著社會經濟的不斷發展,我國的鐵路建設也得到了突飛猛進的進步,整體開始像西部延伸,同時,在推進過程中遇到的黃土地質會比較多,嚴重影響了鐵路延伸的進程。因此,我國開始十分注重對黃土地質的研究工作,具有針對性的開展鐵路建設工作,堅持高標準、經濟實惠、合理性、針對性原則積極開展鐵路修建工作。
3.1 ?黃土軟基的處理設計要求
黃土軟基地區相對于其他地區在開展工程時會存在很多問題,此時就需要綜合體考慮當地的地質條件,遵循因地制宜的原則設計方案。在方案設計之前,要及時收集當地體質環境和氣象有關的資料,通過實地勘察獲得物理力學指標,以此為依據開展工作。同時,在選擇方案時要注意因地制宜,遵循先簡后繁,就近取材的原則減少開支。最重要的是要注重方案的動態性,施工過程中會遇到很多問題,方案要根據新問題及時調整,不斷進行修改和優化,只有這樣才能使工程順利運行下去,進而提高工程施工效率。
3.2 ?黃土地區處理軟基的設計方案要求
處理黃土軟基最主要、最有效的方法是高壓式噴注,在開展工作時要注重泥漿的厚度、維持時間長度、本身厚度。對于相對硬層要選擇合理的置換率,及時更正方案。如果黃土軟基層厚度較深時,要注重考慮樁身的強度并及時更換分布方式,隨機應變,如果樁身本身強度過大,很容易導致下臥層由于不堪重負而引起沉降,存在很大的危險性,工程也很容易功虧一簣。最后,針對飽和粘性土層,噴射樁直徑應該在零點六米到一點二米之間,同時考慮硬土層和砂土層的縱向變化,必須通過重復噴射來確保其完整性。
4 ?濕陷性黃土地區的地質勘查工作處理要點
在我國很多地區都存在濕陷性黃土地質,黃土的微結構、礦物質含量、可溶鹽等因素都可以導致濕陷性黃土的形成,同時由于地理環境和氣候環境等因素的影響,每個地區的濕陷性也會存在很多的差異。因此,在進行黃土地質勘驗工作時更要細微、認真,結合當地實際情況實施改良方案,因地制宜地確保黃土地質的穩定性,減少災害的發生。濕陷性黃土特征包括濕陷性黃土地質和非濕陷性黃土地質兩種,在進行黃土地質勘察工作時,我們可以通過研究前者總結規律,利用普遍性和特殊性原理開展治理工作。
4.1 ?濕陷性黃土地區考察工作要點分析
開展勘察工作時首先要注意先判定黃土土層的形成原因。黃土可以根據其形成原因分成原生黃土和次生黃土。次生黃土是由于長期物質沉積作用和流水沖刷引起的,強度相對于原生黃土更低,因此原生黃土和次生黃土的共同作用下黃土土層的濕陷性大小會有很大的不同,在進行勘察時要更加具有針對性。其次,要注意對于黃土的取樣和實驗,切忌擾動土樣,保證土質勘察參數的正確性。另外,要注意分析地基厚度。地理厚度的分析分為兩種情況,自重型濕陷性黃土和非自重型濕陷性黃土,一定要注重區分,針對兩種地質研究出兩種勘察方案,確保方案的合理有效性。
4.2 ?濕陷性黃土地區勘察工作常用方法
由上文可知濕陷性黃土地區存在很多分類,因此在進行實際勘察工作時要注重具有針對性,并合理選擇施工方法:其一,換填墊層法,將建筑物地基以下的濕陷性黃土層部分全部換成素土或者灰土,之后壓實。這種方法適用于一米到三米厚的濕陷性黃土地質基層。其二,重錘夯實法,用兩噸到三噸重的重錘通過自由落體運動重復夯實黃土土層,從而加固土基。重錘夯實法可以有效提高黃土的密度,降低透水性。這種方法適用于處理飽和度小于百分之六十的濕陷性黃土地基。其三是灰土墊層法,這種方法價格更為便宜且效果也相對較好,以用于處理淺層地基,但也存在著工藝水平有限的問題,很多時候現場效果并沒有充分表現出來。
5 ?小結
綜上所述,我國黃土地質多分布于我國北方一些暴雨較為集中的地區,因此勘探工作通常存在一定的危險性,同時,在黃土地質地區開展鐵路修建工作會存在很多問題,必須要時刻關注。黃土存在著很大的透氣性,因此氣相運動也會與其他地區有所不同,很多問題都要具體問題具體分析,將黃土地質作為特殊典型案例進行勘察分析,積極解決問題,不逃避問題,從而為我國黃土地區工程建設的開展奠定良好的基礎。
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