洛陽地區濕陷性黃土幾種地基處理方法的探討

張宇 李建清

摘 要：本文結合工程實踐，首先對濕陷性黃土地基進行了探究，并就濕陷性黃土地基的具體處理方法進行了深入分析，包括墊層法、強夯法、擠密法以及預浸水法，并以某工程為例闡述了濕陷性黃土地基的處理方案，希望能夠為同行業工作者提供一些幫助。

關鍵詞：洛陽;濕陷性黃土地基;處理方法;探討

中圖分類號：TU444 文獻標識碼：A

0 引言

濕陷性黃土在一定壓力下受水浸濕后土的結構迅速破壞并產生顯著附加沉降，其強度也隨之降低。濕陷性黃土場地由于大氣降水滲入、生活管道滲漏等原因造成地基不均勻濕陷變形，給工程建設帶來了極大的危害。如何整體考量這些影響因素從而挑選更合理的擬建建筑地基處置方案，成為目前迫切需要處理的問題。

1 濕陷性黃土概述

1.1 濕陷性黃土的分類

濕陷黃土地主要是指黃土壤遭到水侵襲之后，構造很容易改變，從而下陷變形的特別土質，和非濕陷黃土壤的差別是受到水侵襲之后的土壤下陷數量，使用δs顯示。當δs等于超過0.015的時候，意味著黃土地很容易被水侵襲發生形狀變化，屬于濕陷黃土壤。同時濕陷黃土壤按照本身的壓力數值又可以分成自重性濕陷黃土壤和非自重性濕陷黃土壤。第一，自重性濕陷黃土壤，實際上在沒有外部力量的影響下，受到水的侵蝕影響，也會在本身土壤重力作用下，發生濕陷情況，這種黃土壤本質松軟。第二，非自重性濕陷黃土壤，沒有外力影響的情況下，不會因為水侵蝕出現下沉改變，只有受到外力才會出現一些濕陷情況。另外還有一些濕陷黃土壤，存在時間較長，經歷很多次濕陷已經沒有濕陷特征。

1.2 濕陷發生的原因

黃土地的濕陷是一個很繁瑣的過程，其中包括物化反應。它受到各個方面的影響和限制。一是出現必需的外部情況，在某種壓力下受到水流的浸濕，然后黃土出現濕陷。另外一個重要因素需要歸于黃土地本身固定的特性。黃土發生濕陷的內部因素是黃土的成分和構造特性。濕陷黃土在某些壓力的作用下，遇到水會發生顯著的縮小下降，一個原因是天氣干燥的時候，土不是很緊密，不管是風積累黃土層次、坡積累黃土層次還是洪水積累黃土層次，從影響程度看，蒸汽數量明顯大于大氣降水數量。黃土層不夠緊密是因為在實際形成的過程中，經常不能同時擁有足夠的壓力和合理的濕度。

2 濕陷性黃土地基的處理方法

2.1 墊層法

墊層法主要分為原土墊層以及灰土墊層兩種。該種方法簡單來說就是將位于基底以下的所有濕陷性土層全部做挖除處理，隨后即可選擇應用素土或灰土的分層夯實方式形成墊層結構，這樣就能夠實現將濕陷性特征全部去除的目標，從而最大限度的將地基的壓縮變形現象的發生風險降低，從根本上提高結構的整體承載能力。墊層法適用于地下水位以上，可處理的濕陷性黃土層厚度13 m。超過3 m換填基坑開挖過深，土方量較大且對周邊環境造成沉降變形等因素不建議。當僅要求消除基底下13 m濕陷性黃土的濕陷量時，宜采用灰土墊層或水泥土墊層。選用墊層法換填的厚度除了參考規范13 m厚之外，具體的換填厚度，需要進一步分析。若濕陷性土層較薄一般在3 m以內，一般情況下可選用直接換填，換填后的地基按照一般地基去考慮設計滿足結構的承載力和變形的要求。若墊層法不能滿足設計要求，需要進行組合處理。

2.2 強夯法

該種方法也被稱之為動力固結法，簡單來說就是在重錘的幫助下將其提升至一定高度后落在需要夯實的地基位置，這樣地基就會承受較強的沖擊與震動，繼而將土層結構的液化條件改變意義從根本上將其壓實度提升，為后續逐漸將濕陷性黃土的不良特性消除提供完備條件。尤其是在應用于不飽和粘性土的加固時，在保證濕陷性黃土地基壓縮性降低的同時也可將濕陷性黃土結構抗液化的能力進一步改善。該種方法不僅能夠最大限度的節省勞動力，且由于自動化程度較高與施工時間較短的優勢使得其在低能級的強夯環節凸顯出了極佳的應用效果。

2.3 擠密法

擠密法處理黃土地基近年來運用較多，多用于濕陷性黃土地基加固處理，一般黃土地基處理中亦有采用。該種方法所針對的濕陷性黃土地基一般為地下水位之上，尤其是含水量14%～22%的黃土地基中將能夠凸顯出最佳的應用效果，一般能夠處理的土層深度在5 m～15 m左右，無論是碎石還是素土均能夠作為樁體的填實材料。該種方法在應用過程中主要凸顯出的應用特點是：不僅能夠最大限度的消除濕陷性特征，還能夠在形成的復合地基基礎上將樁土的施工作用最大限度的發揮出來。施工流程較為簡單且能夠獲得較高的經濟效益，施工時間也較短。而至于最終應選擇何種類型的樁體材料，應聯系濕陷性黃土地基所存在的位置環境條件情況以及需要達到的處理要求，但由于此種方法無論是對于黃土地基的含水量還是飽和度均具有較高要求，因此需要施工團隊預先對該位置的黃土地基基本情況進行完整的分析與調查。

2.4 預浸水法

預浸水法是利用黃土浸水產生濕陷的特點，在施工前進行大面積浸水，使土體產生自重濕陷，達到消除深層黃土濕陷的目的，再配合上部土層處理措施，來達到消除全部土層濕陷性的一種處理方法。預浸水法處理濕陷性黃土壩基具有操作簡便，處理范圍廣、深度大，可消除濕陷危害，費省效宏等優點。同時對陷穴、鼠洞、墓坑、暗縫等隱患可及時發現及早處理。預浸水法缺點是工期長、耗水量大，浸水后地基土的強度降低以及上部一定厚度的土層具有二次和外荷濕陷性等。

3 工程實例

3.1 工程概況

擬建瀍東停車場場地為洛河?級階地，地形平坦，地勢開闊，土質濕陷性較大，地質構造不發育，無強震源，區域場地穩定性較好。本場地標準凍結深度小于0.6 m，屬Π類場地，抗震設防烈度為7度，屬設計地震第三組，地震動峰值加速度值為0.10g，地震動反應譜特征周期為0.45 s。本場地建筑類別為Π類，屬對建筑抗震一般地段。

停車場現狀地面高程為123.23 m～126.95 m，停車場場坪采用地面回填方案，為了停車場滿足防洪排澇等要求，場坪高程為127.0 m，回填施工中需要對原地表濕陷性黃土進行處理，在整個施工場區采用強夯法，局部結構施工位置采用擠密法，取得了很好的處理效果。

3.2 施工工藝

（1）放樣測量。放出結構基準線，以便校核核，為保證基坑凈空尺寸考慮結構內尺寸外放10 cm，放樣允許誤差為±10 mm。基坑開挖完后需向基坑內傳遞坐標點（不少于兩個，可利用結構底板進行水平基點埋設），從基坑邊向基坑內采用導線測量的方法進行定向。定向測量擬利用有雙軸補償的全站儀，且全站儀配有彎管目鏡，其垂直角小于20°，導線定向的距離必須進行對向觀測，定向邊中誤差在±8″之內。

坐標點傳遞后，即可進行主體結構放樣測量。首先測設線路中線和法線作為結構放樣的基準線，隨后根據基線與結構相對關系值，測量內結構凈空并用量尺檢核是否與設計值相符，也可用極坐標法放樣出各個結構物的控制性點線，使用鋼尺對點位間的相對關系進行檢核，確保滿足內結構凈空要求。

（2）場平回填區域位置及高程放樣。根據設計圖紙計算放樣數據，現場放樣出回填區域的最外圍邊線，并外放100 cm確定標準基樁。在樁上標明里程及回填高度以便施工人員控制回填高度及回填寬度。回填過程中測量人員要定期進行回填邊線及高程的檢查，每回填2～3層放樣出回填邊線，當回填材料不同時現場要控制不同回填區域范圍線，以便多填或少填部分能夠及時處理避免發生工程質量。

（3）地表清理。路堤填筑前應對原地面全部進行清除基底表層植被，挖除樹根。基底為耕地或松土時，應先清除有機土、種植土、集中堆放并應按水土保持要求進行覆蓋保存用于耕地恢復，基底平整后按規定進行壓實。對原基底進行清除草皮的處理。地面自然橫坡緩于1：5時，可清除表面草皮、植被土并壓實后直接填筑路基。當原地面坡度陡于1：5時，應自上而下挖臺階，臺階寬度、高度應符合施工圖要求。當斜坡上的覆蓋層較薄時，應將其挖除后挖臺階。自然橫坡陡于1：2.5的路基段，必須徹底清除覆蓋土、鑿臺階，以滿足路堤穩定性地要求。

（4）填料攤鋪。填料用自卸汽車運至填筑區，等間距傾倒，卸土間距應充分考慮分層松攤厚度不超過30 cm，推土機配合平地機攤鋪，注意設置足夠的橫坡，以利于排水。并保證修整路堤邊坡后的路堤邊緣有足夠的壓實度，不同土質的填料分層填筑，分層方法和標準要根據“試驗段”所得出的相關數據進行嚴格控制。路基填筑的過程中需要準備充足的水，必須要保障整個路基每個施工段都有充足的水源。攤鋪工作完成之后，實施灑水，采用灑水車，撒布均勻。如果填料含水率過高，塑性比較大的填料則需要經過晾曬，然后再進行下一道工序。

（5）壓實。壓實之前對填料含水量進行檢測，其值不得超過最佳含水量的±2%，當含水量較低時，應采取灑水措施，當含水量過大時，應進行翻曬。壓實采用自行式壓路機進行，先慢后快，先靜壓后振動，碾壓時直線段由路基兩側向中間進行，曲線段由路基內側向外側進行。碾壓時，各區段交接處應重疊壓實，縱向搭接長度不得小于2 m，縱向行與行之間的輪跡重疊壓實不小于0.3 m，橫向同層接頭處重疊壓實不小于1 m，上下兩層填筑接頭應錯開不小于3 m。碾壓遍數及前進速度按試驗確定的數據控制。碾壓時遵循先輕后重，先慢后快，由弱振到強振的原則進行。發現不平整的區域，要采取補救措施，保障碾壓路段的平整性與壓實度符合要求。

（6）檢驗簽證。在填料質量、填筑厚度、填層面縱橫方向平整度、均勻度等符合驗標的基礎上，采用K30荷載板進行細粒土壓實系數和地基系數的測定，粗粒土和碎石類土采用K30荷載進行地基系數和孔隙率的檢測，達到規范及設計標準后進行下一層的填筑。

4 結語

總之，在對濕陷性黃土地基進行處理時應結合所處環境的不同條件以及地基的不同類型，選擇科學合理的處理方案，以奠定后續施工進程順利推進的堅實基礎。

參考文獻：

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