浅谈湿陷性黄土地基的处理方法

摘要: 湿陷性黄土在我国分布较为广泛，其分布面积约为我国黄土总面积的60%左右。黄土湿陷性对工程的危害很大,如不及时处理或处理不当,必对工农业建设及人民生活造成严重危害。本文简要介绍湿陷性黄土地基的工程特性及处理方法。

关键词: 湿陷性湿陷性黄土地基 处理方法

Abstract: in our country are widely distributed in collapsible loess, its distribution area is about 60% of total loess area in china. The collapsibility of loess on the project of great harm, if not promptly treated or handled properly, will cause serious harm to the industrial and agricultural construction and people's life. Engineering characteristics and treatment methods of collapsible loess ground are briefly introduced in this paper.

Keywords: collapsible treatment method of collapsible loess foundation

中图分类号：TU472文献标识码：A文章编号：

引言

湿陷性黄土是黄土的一种。是天然黄土在一定压力作用下，受水浸湿后，土的结构迅速破坏、发生显著的湿陷变形，强度也随之降低的黄土。由湿陷性黄土构成的地基，称为湿陷性黄土地基。

一、湿陷性黄土的分布及特点

湿陷性黄土约占我国黄土总面积的60%。大部分在黄河中游地区。其最大的特点就是在自重应力或自重应力和附加应力的共同作用下产生湿陷变形。表现为两大显著特征：

变形量大，常常超过正常压缩变形的几倍甚至几十倍，往往在1-2天内就可能产生20~30cm的变形量；

发生快，一般在浸水1-3小时就开始湿陷。

二、黄土的湿陷性对工程的危害

黄土地基的湿陷往往会造成地基湿陷；水塔、烟囱等高耸构筑物严重倾斜；房屋墙身破坏、梁、柱等承重结构开裂；路基边坡滑坡及崩塌等等灾害。给工农业建设及人民生活造成严重危害。

三、湿陷性黄土地基的处理

3.1处理目的

改善土的性质和结构；减少土的透水性、压缩性；控制其湿陷性的发生、部分或全部消除其湿陷性。在明确地基湿陷性黄土层厚度、湿陷性类型、等级等后，结合工程性质、施工条件和材料来源等，采取必要的措施，对地基进行处理，满足建筑物在安全和使用方面的要求，保证工程质量。所以处理黄土的湿陷性对工程具有重要的意义。

3.2处理方法

湿陷性黄土地基的处理方法很多,在不同的地区,根据不同的地基土质和不同的结构物,地基处理应选不同的处理方法.当前, 湿陷性黄土地基处理的方法主要有：灰土或素土垫层法、重锤夯实法及强夯法、灰土或素土挤密桩法、预浸水法等。本文主要介绍前两种方法。

3.2.1灰土或素土垫层法

灰土或素土垫层法是一种浅层处理湿陷性黄土地基的传统方法，在我国已有两千年的历史,目前仍被广泛采用，具有因地制宜，就地取材和施工简便等特点。

1.加固机理

垫层法是先将基础底面以下一定深度范围内的湿陷性黄土部分或全部挖去，然后用质地坚硬、强度较高、性能稳定、具有抗侵蚀性的素土或灰土（2:8或3:7）分层填充，同时以人工或机械方法分层夯、压、振动，夯实做成垫层，以便消除地基的部分或全部湿陷量，并可减小地基的压缩变形，提高地基承载力，使之成为良好地基。

2.适用处理的范围

适用处理厚度较小的浅层（1-3m）湿陷性黄土地基；地下水位以上，对湿陷性黄土地基进行局部或整片处理。

3.垫层填料要求

砂石（级配良好、不含动植物腐蚀等的碎石、卵石、砾石、砂、石屑等）；分支粉质粘土（用于湿陷性黄土的粉质粘土垫层，土料中不得夹有砖、瓦和石块）；灰土（土料宜用粉质粘土，石灰用新鲜的消石灰，其颗粒不得大于5mm，体积配合比宜为2:8或3:7）；粉煤灰、矿渣；工业废渣（质地坚硬、性能稳定、无腐蚀性和反射性）；土工合成材料等。

4.特点

对于处理厚度小于3m湿陷性黄土地基而言，该法施工简易，工期短，效果显著。当处理厚度大于3m时，挖填土方量大，施工期长，施工质量也不易保证，严重影响工程质量和工程进度，所以垫层法处理地基存在一定的局限性。

3.2.2重锤夯实法及强夯法

一）、重锤夯实法：

上世纪50~60年代中期，我国的西北、华北等地区广泛采用重锤夯实法处理湿陷性黄土地基，建造了大量的工业与民用建筑物，几十年过去了，许多工程实例表明用此法处理的地基，没有发生严重的湿陷事故，轻微湿陷事故也很少见。

1.加固机理

一般采用15～40kN的重锤，落距4.0～4.5m，可消除基底以下1.2～1.8m黄土层的湿陷性。在夯实层的范围内，土的物理、力学性质获得显著改善，平均干密度明显增大，压缩性降低，湿陷性消除，透水性减弱，承载力提高。在非自重湿陷性黄土场地采用重锤夯实的优越性较明显。

2.适用处理的范围

重锤夯实适用于处理饱和度不大于60%的湿陷性黄土地基。属浅层加固。

3.特点

与垫层法相比，可少挖土方工程量，而且不需要回填，其夯实土层与土垫层作用基本相同。

二）、强夯法

强夯法处理地基是上世纪六十年代末由法国Menard技术公司首先创造的。是在重锤夯实基础上发展起来的，是一种深层处理湿陷性黄土地基的方法，已经在实践中证实了是一种比较好的地基处理方法。我国目前在湿陷性黄土地区应用强夯进行地基处理，取得较成功的经验。

1.加固机理

强夯法称动力固结法,利用起吊设备,将100～200kN的重锤提升至10～20 m高处使其自由下落，依靠强大的夯击能和冲击波作用夯实土层。从而提高土的强度并降低土的压缩性，改善土的振动液化条件和消除湿陷性黄土的湿陷性等作用。可消除4～8m深度内黄土层的湿陷性。

2.适用处理的范围

强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与黏性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基。对高饱和度的粉土与黏性土等地基，当采用在夯坑内回填块石、碎石或其他粗颗粒材料进行强夯置换时，应通过现场试验确定其适用性。现有经验表明：在100～200kN夯实能量下，一般可获得4～8 m的有效夯实深度。属深层加固。

3.特点

强夯法处理湿陷性黄土综合性能好，施工设备简单；施工工艺、操作简单；适用土质范围广；加固效果显著，可取得较高的承载力，一般地基强度可提高2～5倍；变形沉降量小，压缩性可降低2～10倍，加固影响深度大---可达6～10m；土粒结合紧密，有较高的结构强度；工效高，施工速度快、较换土回填和桩基缩短工期一半；节省加固原材料；施工费用低，节省投资；它的适用范围十分广泛，不但能在陆地上施工，而且也可在水下夯实。其缺点是施工时噪声和振动较大，不宜在人口密集的城市内使用。

四、结束语

本文介绍了湿陷性黄土地基常用处理方法的原理及作用、适用范围、可能处理深度及效果等。每一种方法都有各自的特点，比如有的工期短；有的造价低；有的工程量少；有的环境污染小等等。在实际工程中究竟选择哪种方法处理呢？就要根据具体的工程要求，结合当地的地形、地貌、地质条件，拟定几种方案，从中选择最佳方案作为本工程的处理方法。从而达到较好的预期效果。

参考文献:

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[4]孙平平,王延恩等.地基与基础[M].北京: 北京大学出版社 2010.10

作者简介:徐晓莲（1960-），女，湖北浠水人，鄂州职业大学建筑工程学院副教授，主要从事道路工程施工的教学与研究。