湿陷性黄土地基湿陷机理及地基处理方法探讨

　　摘要：湿陷性黄土是一种黄土，在过去复土的重载应力下，或者重载应力与附加应力共同作用，导致淹没后土壤的结构破坏，从而产生了巨大的附加变形，广泛分布在我们西北部。黄土的湿陷能力对工程产生了巨大影响，使湿陷性黄土地基处理及其理论研究成为西北地区土木工程领域的重要问题之一。为此，本文分析了湿陷性黄土地基的折叠机理和地基处理方法，仅供参考。

　　关键词：湿陷性黄土地基;湿陷机理;处理方法

　　引言

　　湿陷性黄土地基湿陷容易引发建筑物安全问题，需要得到高度重视。在选择处理方法的过程中，一定要结合项目的实际情况以及技术条件选择最为适合的方法，从而提高施工效率、确保施工质量。

　　1湿陷性黄土地基湿陷机理

　　湿陷性黄土在我国分布比较广泛，在黄土面积当中占比达到60%左右。湿陷性黄土地基的湿陷机理就是通过黄土的结构特点以及在土质当中所包含的胶结物来决定的。在湿陷性黄土的骨架中，大多数是粉粒以及集粒支撑形成的，其中还有砂砾的存在，这就使得黄土的结构比较松散，空隙相对较大，进而也就容易出现湿陷。与此同时，黄土的形成条件通过都是干旱半干旱形成，换言之土壤当中的含水量比较少，那么在长时间的变化中就会出现盐类物质以及胶体物质，这在一定程度上加固了土质结构自身所具备的凝聚力，但是在受到液体的浸润之后，原本已经得到加固的凝聚力就会迅速瓦解，从而也就容易出现湿陷现象。

　　2湿陷性黄土地基处理方法

　　科学处理黄土地基湿陷机理的主要目的是进一步提高土质，降低黄土地基的可压缩性和渗漏性。但是，可折叠黄土的形成原因、面积、沉积时间不同，因此基础的折叠程度和等级类别也有差异。要保证湿陷性黄土地基的处理效果，提高建筑基础的安全性能和寿命，必须采取相应的有效方法来满足不同的实际施工需要。主要考虑因素包括建设当地的工艺环境、项目成本合理性、规划期限等，相关部门应综合分析，然后选择最合适的处理方法，确保工程质量，同时提高经济效益。

　　2.1强夯法

　　强夯法是常用的湿陷性黄土地基处理方法(也称为强夯法)，允许多个100kn~400kn锤在6~40米高度自由下落，对黄土地基施加一定冲击压力。不饱和点加固可以降低可拆卸黄土地基的压缩性，逐渐提高其强度，提高抗湿陷性黄土的液化能力，降低地基弯曲的可能性。在本会话中，应用动态压缩方法需要仔细观察固体能量、间距、所需加固深度和压缩数量。其中黄土地基加固深度是主要的设计参数，除了可拆卸黄土自身的土壤质量外，还会对地基加固深度(例如楼板高度和锤重)产生很大影响。此外，动态压实方法在可拆卸黄土地基中的应用，可使地基强度提高2~5倍，压缩性降低2~10倍，进一步提高地基承载力，强化深度6m~10m。可拆卸黄土地基工程效率高成本低，提高了整个工程施工的质量和水平。

　　2.2深层搅拌桩法

　　目前建筑业处理基本弯曲问题最常用的方法是深层搅拌桩法，该法广泛应用于相对较轻、较潮湿的可弯曲黄土地基。干燥湿度过程是深层搅拌桩法的两个主要内容，该法在压缩空气后深层搅拌黄土过程中喷射凝固材料，混合泥浆在湿法过程中注入黄土。主要工作原理是将水泥和黄土混合加入凝固材料，对空气和水产生一系列化学反应，然后形成难以分解的抗性化合物，从而有效提高可拆卸黄土地基的强度和安全性。另一方面，深层搅拌桩法在施工中比其他黄土塌陷处理方法效率更高，没有噪声等问题，因此是不可避免的发展趋势。但是，在具体实施期间，干法施工应适用于含水量充足的可拆卸黄土地基。否则，水泥干粉容易与桩芯低强度混合，整体结构不稳定。深层搅拌桩处理在黄土地基沉陷问题中，dJM桩处理方法的有效价值只有在土壤含水量超过30%时才能发挥。潮湿施工过程中，通过直接符号将泥浆注入土中，有助于预浸等技术手段，使得基坑中心的非完全凝固现象很少发生，比较干燥、较为均匀，效果较好。但是，水泥浆水充足，结合可折叠黄土地基的水，对桩基础的强度可能有一定的影响，因此应根据工程性质和截水条件，考虑前面的实际应用，合理应用。

　　2.3化学加固法

　　碱液强化法和单液硅化法是化学强化法的重要组成部分。其中碱液强化法利用NaOH溶液和黄土本身的金属阳离子，引起化学取代反应，起到强化作用。土壤表面形成金属化合物后，可以自主激活，形成水泥，提高黄土地基的强度和耐水性。单液硅化法是将浓度和粘性较低的硅酸钠溶液向土层的内部分子注入压力，并利用化学反应增加可折叠黄土的应变，从而产生强化效果。地下水位过高或饱和度达80%以上的黄土基础与沥青等化合物混合的基础不能产生良好的效果，因此不适合化学强化法，必须选择与实际相结合的合理折叠的基础处理方法。

　　2.4预浸水法

　　为了有效预防湿陷性黄土地基出现湿陷问题，可以在施工之前通过水去浸湿黄土地基，使得湿陷性黄土地基的自重应力在饱和的作用下，消除湿陷性黄土自身所存在的缝隙，进而达到压实的目的。通常情况下，预浸水法主要是针对黄土厚度和湿陷性系数较大的地基进行预防与处理，通过对这一方法的有效应用，可以达到稳固地基结构的目标。但是在利用这一方法的过程中容易导致黄土地基的整体性下沉或者开裂，所以一定程度上存在跑水以及安全风险，这就要求在利用这一方法的时候选择空旷的场地。与此同时，预浸水法的应用过程中需要消耗大量的水资源，通常情况下针对1m2的黄土地基都需要5t的水去实施预浸水，才能达到预期效果。这就要求实施预浸水法的过程中，一定要确保水源的充足，进而确保处理过程的顺畅。

　　2.5复合地基静载试验

　　通过位移传感器来收集每级荷载下挤密桩复合地基沉降情况，绘制P-s曲线，对四个区域分别进行讨论，判定相应曲线的比例界限荷载值、达到相对变形对应沉降时的荷载值及沉降量突变时的荷载值，综合确定各区静载试验的承载力特征值。根据《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2012)，按相对变形法确定其承载力特征值，取s/d=0.008所对应的荷载，即为282kPa，按比例界限法确定承载力特征值为330kPa，从工程安全性考虑，建议承载力特征值取282kPa;对于B区，在最大加载908.12kPa作用下，灰土沉管挤密桩单桩复合地基沉降量为38.01mm。加载至327.26kPa以前，P-s曲线基本处于线性变形状态，该段最大沉降量为7.13mm。按相对变形法确定的承载力特征值为320kPa，按比例界限法确定为327kPa，实际计算时建议取二者之间较小值，即为320kPa。

　　结束语

　　湿陷性黄土密度高，但整体构成不稳定的黄土渗入液体时，土体沉降的现象迅速发生。这是湿陷性黄土的特征，也是可能影响路基和结构安全性的隐患，严重情况下会导致基础裂缝、变形和沉降。为了确保湿陷性黄土地基的工程质量，建筑业还需要对湿陷性黄土的处理方法进行不断实践探究。

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