赵鹏
(山西省建筑设计研究院 山西太原 030000)
湿陷性黄土主要分为两种:①黄土受雨水作用浸湿后,在上覆土层自重应力作用下发生湿陷的称自重湿陷性黄土;②在自重应力作用下不发生湿陷,而需在自重和外力的共同作用下才发生湿陷的称为非自重湿陷性黄土。
湿陷性黄土是一种十分特殊的土质。它主要分布在西北地区,降水稀少的干旱地区。在干旱地区,因为降水比较少温度高,水分的蒸发量比较大,随着水分的不断蒸发以及减少,黄土中的盐分不断的浸出地面进而凝结成固体。在这种情况下,如果黄土遇到生活用水或者是雨水作用,会导致土中的加固粘合力消失,进而导致黄土湿陷。
造成黄土湿陷的原因很多。黄土湿陷最主要的因素是土质含水率,但含水率不仅受降水的影响,还受城市生活管道漏水,地面积水,生产和生活用水渗入地下,地下水上升等多方面水质因素影响。影响黄土湿陷的因素是多种多样的:①干旱和半干旱的气候是黄土形成的必要条件,所以黄土湿陷的问题大多数是发生在降水较少的干旱和半干旱地区。②黄土受到各种水质浸湿之后会结合成增厚水膜进入黄土颗粒物质之间。这种颗粒物质对黄土湿陷的增强有着重要的影响。③黄土里的含水率以及受到重力和压力的大小都会影响到黄土湿陷性的严重程度。由于黄土湿陷的原因是多种多样的,所以我们就要从不同的角度和不同方面来探讨黄土湿陷性的处理方法,为城市工地建设提供更好的理论支撑,进而减少施工难度,加快施工进度,减少能源耗用,提高黄土地区工地建设的效率。
湿陷性黄土地基由于它具有湿陷的特点,所以会对黄土土质的结构带来不同程度的危害,使得当地建筑物大幅度的沉降,开裂,歪斜,甚至严重影响建筑的安全和使用性能。因此我们必须根据当地的土质情况,结合工程详勘采取有效的处理措施消除黄土湿陷性的问题。并在工程建造之前根据国家和地方规范对该地块进行针对性的湿陷性黄土地基处理。
湿陷性黄土地基处理的目的是为了改善土的性质和结构,减小土的渗水率,不稳定性并控制其湿陷性的发生,部分甚至是全部消除黄土湿陷性的危害。准确的分析该地区湿陷性黄土的厚度,种类以及湿陷等级,根据实际情况,结合当地的条件以及技术人员的实地勘察采取必要的措施对黄土地基进行处理,以满足该地区黄土工程建设的安全和可靠性。
对湿陷性黄土地基的探究也是需要多方面的。在黄土地区修建建筑物应该首先考虑的是选用非湿陷性黄土地基,这种地基比较的经济,安全,可靠。但是,由于我国经济的发展,土地已经完全不能满足人们的需求,进而必须对具有湿陷性的土地进行开发利用。这在一定程度上就迫使我们加快对湿陷性黄土地基安全性能的探究,从而可以有效提高湿陷性黄土地基的安全性。
目前针对湿陷性黄土地基的处理方法比较多。我们应该针对不同地区湿陷性黄土的类别、等级以及湿陷性黄土的特点等各种因素确定合理的处理方法。如今对湿陷性黄土地基的处理方法主要有以下几种:
灰土和素土垫层法是将基底以下的湿陷性土层全部挖除,然后用灰土或者素土对该工程地块进行分层夯实回填至基底标高范围,从而达到消除黄土湿陷性的目的,提高了湿陷性黄土地基的安全性,减轻以及避免了未来该地块发生的一系列湿陷性的可能。这种处理措施在湿陷性等级较低,湿陷土层较浅的工程地块施工比较简单,效果也很显著。但是我们施工过程中必须严格保证工程质量,不能有丝毫差错,否则将无法达到地基处理所需的效果。
湿陷性黄土地基的处理不仅可以在黄土形成湿陷之后进行解决,我们还可以在未发生之前就着手进行防御。由于湿陷性黄土地基主要的形成原因就是有大量水分的浸入,所以我们就要从根本入手。我们可以通过相应的工程技术措施对黄土地基预先进行预浸水处理。预浸水法主要是根据黄土的湿陷程度对湿陷性黄土地基进行大面积的预浸水措施,利用黄土浸水产生湿陷的特点,使之产生自重湿陷,来消除深层黄土湿陷的可能性。再结合上层土的处理方法进而达到最终消除全部地块黄土湿陷性的目的。
预浸水处理措施在黄土坝基工程建设中的应用是最广泛的,这种方法施工简便,处理效果好,可以提前消除湿陷性危害,费用也较节省,同时对地块中的墓穴等坑洞可早发现早处理。但相对的该处理措施施工工期较长,耗水量也较大,浸水后的地基土强度也会随之降低。
素土或灰土挤密桩对地下水位以上的湿陷性黄土地基处理具有很好的效果。在正确地施工指导下,可原位进行湿陷性处理,并且可以很好的起到加固黄土以土治土的效果,使得黄土安全性和稳定性提高,为湿陷性黄土地基提供安全保障。这种措施是运用相应的工程技术在黄土中成孔,然后将素土或灰土在桩孔内分层夯实填入,桩孔内的土挤向四周使得桩间土达到被挤密的效果,以最终达到地基所需的消除湿陷性范围。这种地基处理技术对施工要求比较高,可处理的深度一般也在5~15m,而且对土的含水量及饱和度都具有一定的要求,否则不宜选用。在我国的西北和华北具有较厚湿陷性黄土的地区,这种处理方法具有较好的经济效益和社会效益。
以上几种方式对于湿陷性黄土地基的处理都具有可行性,并且能够提高湿陷性黄土地基的安全性和可靠性。
但是对于湿陷性黄土地基的处理方法的选择要结合当地的实际情况,在工程应用中选择更好更适合于这个地区的施工方法。我们不仅要对工程进行实地的勘察,还要结合各方面的因素,例如黄土层厚度,地下水位,降水特征以及现在越来越重视的环境污染等多方面因素,最终选出最佳的技术方案。我们只有选择了适合该地区解决湿陷性黄土地基问题的处理方法,才能更好的为湿陷性黄土地基运用到实际工程提供安全性和可靠性。
随着科学技术的迅速发展,湿陷性黄土地基的处理方法也就越来越多,也都具有了一定的施工经验。我们只有这样做才可以从根本上治理湿陷性黄土地基的问题,有效减少地基湿陷的可能性,为该地区工程建设提供安全可靠的依据,也为我国未来的工程发展提供重要技术支撑。