湿陷性黄土地区岩土工程勘察和地基处理措施探讨

杨丽娜

摘  要：在湿陷性黄土地区开展岩土工程的地质勘察具有十分重要的现实意义。近年来，湿陷性黄土地区各项基础设施建设都在迅猛发展，这就需要进一步加强湿陷性黄土岩土工程的地基加固与处理水平，强化工程勘察的监督与管理，从而全面保证湿陷性黄土地区各项工程建设的安全可靠，进而促进工程勘察与建设工作的有序发展。

关键词：湿陷性黄土地区;岩土工程勘察;地基处理

中图分类号：TU195         文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2019）33-0130-02

Abstract： It is of great practical significance to carry out geological investigation of geotechnical engineering in collapsible loess area. In recent years， all kinds of infrastructure construction in collapsible loess area are developing rapidly， so it is necessary to further strengthen the foundation reinforcement and treatment level of collapsible loess geotechnical engineering and strengthen the supervision and management of engineering investigation， in order to fully ensure the safety and reliability of various engineering construction in collapsible loess area， and then promote the orderly development of engineering investigation and construction work. Keywords： collapsible loess area; geotechnical engineering investigation; foundation treatment

濕陷性黄土广泛分布于我国东北、西北、华东和华中的部分地区，由于其结构性较强，具有湿陷性和明显的孔隙特征，因此在湿陷性黄土地区进行工程建设时，往往需要进行地基处理，处理不当则可能引发严重的安全事故。湿陷性黄土地基的湿陷变形问题会影响该地区的工程建设，因此要加强湿陷性黄土分布区的岩土工程勘查工作，以便针对不同的情况采取科学合理的地基处理措施。

1 湿陷性黄土地基本概述

黄土是在半干旱和干旱条件下，由于陆相沉积逐渐形成的一种特殊的土质。黄土可以分为原生黄土和次生黄土，前者是在风力的搬运作用下逐渐形成的黄土，后者则是在经过了水流冲刷和搬运之后，重新冲积形成的黄土。根据黄土的湿陷性特征，通常可以将其分为三种类型：湿陷性黄土、自重湿陷性黄土和非自重湿陷性黄土。湿陷性黄土是指在一定压力的作用下，黄土受水浸湿后，其结构迅速破坏，并产生显著的附加沉降，出现了水分浸湿的现象，从而引起黄土土层的结构发生变化。自重湿陷性的黄土是由于上层覆土的自重压力从而引起黄土的水分浸湿，进而形成了附加沉降的湿陷性黄土。非自重湿陷性黄土是覆土的自重压力虽然引起了黄土的水分浸湿，但未形成比较明显的附加沉降。

2 在湿陷性的黄土地区开展岩土工程地质勘察的相关要点

2.1 明确判断黄土的地层时代与成因

湿陷性黄土主要为晚更新世形成的马兰黄土（Q3）和全新世形成的Q4黄土，而中更新世及其以前形成的离石黄土和午城黄土仅具有较微弱的湿陷性或不具备湿陷性。因此在开始岩土工程地质勘察之前，要对湿陷性黄土的地层时代与形成原因进行全面分析，以提高后续工程勘察的工作效率，也能为地基的加固和处理提供可靠的数据参考。

2.2 地质勘察的取样要点

由于黄土具有较强的结构强度，因此在湿陷性黄土地区取样时，为获取具有代表性的物理力学性质指标，要求取样时尽量减少对地基土的扰动。地质勘察人员要在不影响土样质量的情况下，利用薄壁取土器取样，以保证土质取样的质量和效率[1]。勘察人员要严格遵照规范要求进行取样操作，以确保所取土样能够真实、准确的反映现场地基土的物理力学性质。

2.3 岩土工程勘察试验要点

通过室内土工试验可以获得黄土的物理力学性质指标。通过室内湿陷性试验可以获得湿陷性黄土的起始的压力值，评价黄土湿陷性等级，划分湿陷类型和湿陷等级，确定湿陷性黄土的地基承载力等。湿陷性黄土地基的湿陷等级如表1所示。对湿陷性黄土进行土工试验时，尽量减少对土体的扰动，确保土样的完整性和结构性，以获取具有代表性的物理力学性质指标。

2.4 提高地质勘察实施与管理的科学性

湿陷性黄土的岩土工程勘察，要根据其特征制定合理的勘察方案，在不同的勘察阶段采取相应的勘察手段，以准确、高效的完成勘察工作，并作出湿陷性黄土的岩土工程勘察评价。此外，要加强对勘察过程的监督与管理，通过科学的评测方法与分析方法确保岩土工程勘察的准确性和合理性。

2.5 分析地基的厚度及预处理方法

对湿陷性黄土地区进行岩土工程勘察时，要详细勘察湿陷性黄土的厚度，并提出有针对性的预处理方案。对于自重湿陷性黄土，地基土发生湿陷的对应层一般都存在于压缩层内部及以下的位置，如果地基土厚度较大，压缩层之下的湿陷量将会达到总湿陷量的一半以上。对于非自重湿陷性的黄土而言，地基的湿陷一般只是发生在压缩层的内部，并需要通过试验来验证。湿陷性黄土的地基预处理需要在掌握地基土湿陷量的前提下进行，要综合考虑基础形式、建筑物的类型、以及湿陷性黄土的面积等因素，确保可以真实、准确的完成湿陷性黄土的岩土工程勘察工作[2]。

3 湿陷性黄土地基处理的措施

3.1 换填垫层法

换填垫层法是将湿陷性土层挖除，回填素土或灰土，分层夯实，从而对湿陷性的黄土地基进行加固。换填时，可分为局部垫层和整片垫层处理。此方法适用于地下水位以上的地基处理。在地基加固之前，要充分考虑石灰土效果的衰减因素，确定最佳的掺灰比例，通常可以将石灰的比例限定在6%左右，从而完成石灰土的合理配置[3]。在完成换填石灰土的工作之后，湿陷性黄土的地基强度会显著提升。这种加固方法需要开挖的土方量相对较大，且施工作业时间较长，可能会对环境造成一定的影响。

3.2 强夯加固法

强夯加固的方法是通过重型设备将夯锤设备吊起，在达到一定高度之后让其自由下落，通过对地基的反復夯击实现地基加固，其作用的机理如图2所示。这种方法可以在地基土层结构的内部产生有效的冲击力，消除黄土地基的湿陷性，在加固土体结构的同时提高地基的强度[4]。此外，可以使用颗粒较粗的材料进行回填夯坑，从而完成强夯置换的地基加固工作。

3.3 预浸水法

自重湿陷性黄土地基利用其自重湿陷特征，可在建筑物修筑之前，将地基进行浸水处理，使其在自重作用下发生湿陷沉降，然后再进行建筑物修筑。预浸水法可用于处理湿陷性土层厚度大于10m，自重湿陷量大于50cm的场地。预浸水法处理的地基，地表6m以内的土层往往由于压力偏低而仍具备湿陷性，需要进一步处理，可采用垫层等方法处理。

3.4 化学加固法

化学加固法处理湿陷性黄土地基包括单液硅化加固法和碱液加固法。这两种方法一般用于加固地下水位以上的地基。单液硅化加固法是向地基中加入水玻璃的混合溶液，在自重湿陷性场地，可以让溶液通过灌注孔自行渗入到地基土中;在非自重湿陷性场地，宜采用压力灌注。碱液加固法是将碱液通过灌注孔注入到地基土内，该方法适用于加固非自重湿陷性黄土场地的已有建筑物基础。化学加固法具有加固作用见效快，工程周期短的特点，但成本较高，不适合渗透系数相对较小的黄土地基。

4 结束语

在湿陷性黄土地区进行岩土工程勘察需要在全面掌握黄土土层情况以及成因的前提下，完善土体取样的工作，加强土体试验的实际效果，提高湿陷性黄土各项参数的准确性与精确度，并强化土体地基的厚度检测和预处理，从而全面提升勘察效益。在进行湿陷性黄土地基处理时，要根据实际情况选择合适的方法，最大程度上提高地基土的强度与稳定性，保证建筑物的安全可靠。

参考文献：

[1]杨丽.湿陷性黄土地区岩土工程勘察探讨[J].建材与装饰，2018（50）：193-194.

[2]令狐艳丽.湿陷性黄土特性及应用分析[J].山西建筑，2018，44（7）：74-75.

[3]刘海燕.湿陷性黄土地区岩土工程勘察和地基处理探讨[J].环球人文地理，2017（22）：109-109.

[4]冉亚强.黄土地区岩土工程勘察问题探讨[J].中国科技投资，2017（29）：187-187.