湿陷性黄土地区岩土工程勘察和地基处理措施探讨

李家定

摘要：近年来，随着经济社会的发展，各行各业的发展步伐加快，因此项目的实际建设往往面临着特殊的土壤条件，其中湿陷性黄土就是其中一种特殊的土壤。而且，我国湿陷性黄土分布广泛，如果在工程建设中不及时处理，不仅会发生安全事故，还会发生财产损失。本文通过对各类崩解性黄土的分析，提出了湿陷性黄土区的岩土工程勘察方法，最后总结了湿陷性黄土区基础治理的要点，以提供安全稳定的保障。

关键词：湿陷性黄土;岩土工程勘察;相关问题

引言

一般来说，我国的一些地区分布着许多特殊的土壤，而这些特殊的土壤结构是由环境、地质成因、气候条件以及与一般土壤相比存在次要因素造成的。在性质和组成结构上有很大不同。土木工程在进行地基处理时，经常会遇到我国广泛分布的湿陷性黄土等各类特殊土壤，危及安全。由于湿陷性黄土的坍塌变形可以解释为影响地基可靠性和稳定性的主要因素，因此应认真进行相应的岩土工程勘察，并选择相应的措施对地基进行处理。

一、 湿陷性黄土基本概况

黄土是一种特殊的土壤，由于大陆沉积物在半干旱和干燥条件下逐渐形成。黄土可分为原生黄土和次生黄土，前者是在风的作用下逐渐形成的黄土，后者是经过冲刷输送和再充水的黄土。根据黄土的湿陷性质，可分为非湿陷性黄土、自重湿陷性黄土、非自重湿陷性黄土三种。湿陷性黄土是指黄土在一定压力下浸入水中后，黄土层的结构发生变化，然后其结构迅速破坏，发生显着的附加下沉，发生水淹。自重湿陷性黄土形成具有额外沉降的湿陷性黄土，因为黄土由于其上的自重压力而被淹没。非自重湿陷性黄土是其上方土壤的自重压力，但黄土发生淹水但未形成明显的附加沉降。

二、湿陷性黄土区岩土工程勘察特点

2.1 从判断黄土层的产状来看

我国黄土地区地层在早更新世坚硬致密，晚更新世逐渐出现，使黄土整体相对疏松、可折叠。由于黄土形成的原因不同，与一般黄土区的土壤质量相同，大致可分为原生黄土和次生黄土两类。只有分析黄土地区土壤质量的成因，才能避免安全隐患，为后续工程勘察设计提供可靠保障。

2.2 湿陷性黄土的取样检测

在湿陷区进行黄土调查时，必须注意不要干扰土样的采集，对此，必须应严格要求勘察工作人员采用黄土薄壁取土器或在探井侧壁刻取来进行样本的获取。探井取样不仅要注意防止对所取土样的干扰，还要保证取样的整体质量有效性。只有对湿陷性黄土取样采取有效的防护措施，才能结合湿陷性黄土的实际深度和土壤土质条件，准确、真实地确定黄土崩解系数，保证初始压力的科学准确性。这些数据为黄土地区工程建设地基方案的选择提供了合理依据，同时也为工程设计工作提供了具体依据。

2.3对湿陷性黄土地基厚度的正确处理

在湿陷性黄土地区检查岩石和土壤时，必须准确地处理黄土地基的厚度。关于湿陷性黄土地基的厚度处理大致可以分为两个方面，首先要注意如何有效地去除厚度处理，避免建筑地基整体塌陷。地基本身的厚度多出现在受压层中，根据相关试验可以合理准确地验证和解释。对覆盖地基底部的下伏土壤的饱和自重压力大于或等于初始坍塌压力的所有土层进行处理。湿陷性黄土层本身的附加应力，存在于零重力黄土区应变范围以下，相对较小，趋于接近于零，地基即使充分受水浸湿也不会产生湿陷变形。而对于自重湿陷性黄土而言，地基所存在的湿陷量不仅仅是发生在土质的压缩层之内，还会出现在压缩层以下。对于地基厚度较大的自重湿陷性黄土来说，压缩层面之下的湿陷程度会占据整体湿陷程度的1/2以上，若想有效消除建筑地基所存在的湿陷量，则需要正确处理基础底面以下的全部湿陷性黄土层。由此能够看出，在开展对湿陷性黄土地区地基部分湿陷厚度处理工作时可以根据土木工程建筑的实际施工情况进行综合分析和考虑。有效保证工程建筑地基形状、面积等湿陷性黄土地区地基厚度处理的整体质量和效果。

三、黄土地基塌陷对工程建设的影响

（1） 对桥梁的影响。黄土场地桥梁的地基多为桩基，桩身周围的黄土引起坍塌变形，当荷载作用于桩顶时，坍塌变形加剧，当桩身沉降量为低于此值，桩周土相对于桩侧向下位移，土相对于桩向下产生负摩擦阻力。负摩阻方向与上层建筑桩基的支撑方向相反，不仅不能提供承载力，反而削弱了承载力。如果施加在桥梁上的荷载较大，桩基底部会发生相对滑移，造成失稳，影响桥梁的安全性和实用性。 （2） 对房屋的影响。在房屋建造前，先得打好地基，在黄土场地中，地基即是黄土及可能夹杂的岩块。在上部荷载和地表水、地下水的共同作用下，地基会产生湿陷变形，随时间增长，会导致基础发生大面积不均匀沉降，使得柱、梁等承重结构因受力不均匀而发生不同程度的变形破坏，最终导致房屋墙面开裂、整体倾斜，甚至倒塌。 （3）对高铁、地铁建设项目的影响。对于高铁而言，它的跨度长，运行速度高，如果轨下黄土基础严重塌陷，轨道两侧高度不同，影响高铁的正常运输，可能会造成安全事故。以地铁为例，往往在地下一定深度施工，经常穿过湿陷性黄土层，如果建设时，施工方没能对湿陷性黄土做有效处理，可能会出现隧道塌方，地基也可能会因为黄土的湿陷变形而形成形态、大小不一的凹陷，威胁着地铁的正常运行。

四、地基的处理方法

4.1垫层法

换填垫层法是将湿陷性土层挖除，回填平土或石灰土，逐层压实，加固湿陷性黄土地基。这种方法适用于地下水位以上的地基处理。在加固地基之前，需要确定最佳石灰配比，考虑石灰土效应的阻尼率，一般情况下，石灰配比可限制在6%左右，才能完成合理的石灰配比，石灰土置换完成后，湿陷性黄土的地基强度大大提高。这种加固方法开挖量较大，施工周期长，可能对环境造成一定影响。

4.2强夯法

这种方法适用于饱和度在60%以下的黄土地基，可以处理地基以下3-9m的湿陷性土层。主要是利用强夯机的重锤从高处自由下落产生的巨大重力势能对黄土地基进行动力夯击，使地基达到密实效果。该方法操作简单方便，经济成本低，对地基压实效果明显。

4.3预浸水法

预浸水法宜用于处理湿陷性黄土层厚度大于10m，自重湿陷量的计算值不小于500mm的场地。浸水前已通过现场试坑浸水试验确定浸水时间、耗水量和湿陷量。地基预浸水结束后，在基础施工前应进行补充勘察工作，重新评定地基土的湿陷性，并应采用垫层或其他方法处理上部湿陷性黄土层。

4.4 DDC挤密法

这种方法适用于压实5-40m深的黄土地基，可以处理各种不健康的地基，是最近兴起的一项新技术。首先用钻头钻孔，注入填土材料，结合动态夯实法压实土层，将填土材料与周围土层压实，形成柱状。从而提高基础的承载力，消除基础的湿陷性。这种方法非常经济，适用范围广，效果显著。

结束语

综上所述，湿陷性黄土区具有土质相对均匀、结构松散的特点，淹没后结构迅速破坏，发生沉降。在濕陷性黄土区施工前，应进行勘察，分析土体的组成和结构，以免施工时出现明显的不均匀沉降。勘察人员应熟悉湿陷性黄土区岩土工程勘察的要点，对样土进行准确数据分析，提高岩土工程勘察质量，为制定湿陷性黄土区治理措施奠定可靠依据。

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