浅议湿陷性黄土坝基处理施工方法

摘要：本文首先对湿陷性黄土地基湿陷机理和湿陷变形特性进行分析；然后探讨冲击压实法、重锤强夯法、土(灰土)垫层、灰土(土)挤密桩和深层搅拌桩法处理湿陷性黄土的施工工艺，为湿陷性黄土坝基处理的设计和施工提供参考。

关键词：湿陷性黄土；地基；处理

1湿陷性黄土的湿陷机理

黄土按其成因分为原生黄土和次生黄土。一般将不具有层理的风成黄土称为原生黄土，原生黄土经过流水冲刷、搬迁重新沉积而成的为次生黄土，工程界统称它们为黄土。次生黄土一般具有层理，较原生黄土结构强度要低黄土在一定几力(土自重或自重几力和外几力)作用下，受水浸湿后土体结构迅速破坏而发生的显一著下沉现象，称之为湿陷。具有湿陷性的黄土称为湿陷性黄土。湿陷性黄土又分为自重湿陷性黄土和非自重湿陷性黄土。

黄土受水浸扰时，结合水膜增厚，并楔人黄土颗粒中，胶结体遭到溶解或破坏，其结构迅速瓦解，土粒滑向孔隙。这就是黄土湿陷现象的全过程。从宏观或微观现象中，我们都可以从分析中得到这样一个理论，黄土胶结体的多少，成分，以及颖粒间的组成和构造分布，对于其结构特点，湿陷程度有着直接的影响。如果黄土中碳酸钙的含量较大，其湿陷程度就会减弱，甚至不湿陷；但石膏及易溶盐的含量较大，其湿陷程度就会加强。原因是碳酸钙作为胶结体，它不易溶解于水，在一定条件下，水还可以促进碳酸钙的胶结作用。黄土的湿陷性除上述原因外，还与孔隙比含水量及所受的外界压力有关。天然孔隙比愈大，或天然含水量愈小则湿陷程度愈大。在天然孔隙比和天然含水最不变的惰况下，随着外界压力的增加，湿陷程度亦增大。地基的处理就是改变黄土的结构，从而达到改变其黄土的湿陷性质。

2湿陷性黄土的处理方法

2.1冲击压实法

冲击压实法的施工工艺：（1）清除杂草:在设计的处理范围内用机械或人工清除杂草，清除物运到指定地点废弃；（2）采用复核后的导线点、水准点，定出坝基边桩；（3）等场地清理结束后，采用推土机对施工路段的地而进行整保证全断而冲击碾几施工；（4）在碾之前对原地面以下0-150cm的土分层检测土的物理力学指标；（5）根据测定地表0-150cm天然含水量，计算补充水量进行补水；（6）用拖式振动机振两遍；（7）冲击压实:冲击压路机对坝基表面任一点的冲击作用，7天内共有三次压实、三次冲击，采用冲击压路机碾压6遍为一作业循环；（8）以保证冲击力，保证每一点均够被冲击到，每冲击10遍，试验检测实度度、含水量、最优含水量等指标。

2.2重锤强夯法

强夯施工工艺：首先通过试验区试夯确定夯击参数，工艺流程为:清除杂草、场地平整——测夯前地而高程、绘高程图、放点——第一遍点夯——夯中推平、碾压、检测——绘场地高程图、放点——第二遍点夯——夯中推平、碾压、检测分绘场地高程图——补夯——推平——第三遍满夯——推平场地——测量高程分检测——竣工验收。

在施工过程中，基本技术要求为:单点夯击能，击数、收锤标准要严格按设计要求进行；夯击时点位偏位不得大于50mm；对于夯坑过深、起锤困难、达不到要求的夯点，满夯前必须补夯；应有组织地按顺序进行夯击，并进行详细的施工记录，避免偏夯、漏夯。

2.3土(灰土)垫层

垫层法是一种浅层处理湿陷性黄土地基的传统方法。处理厚度一般为1-3m，通过处理基底下部分湿陷性黄土层，可以减少地基的湿陷量。当仅要求消除基底以下1-3m湿陷性黄土的湿陷量时，宜采用局部土垫层进行处理，当要求提高垫层土的承载力及增强水稳性时，宜采用整片灰土垫层进行处理。具体做法是先将基础下的湿陷性黄土部分或者全部挖除，再将灰土或素土在最优或接近最优含水量下分层回填夯实，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，提高地基承载力这种方法施工简易，效果显一著，经过处理，地基承载力可达到250kPa，土垫层可达到180 kPa。

2.4灰土(土)挤密桩

灰土(土)挤密桩的主要材料是生石灰，规格是粒径小于5crn的颗粒状，28灰土，用气锤夯成孔，孔径40cm，桩与桩的间距1. 0 m-1.3 m，桩深6cm-10cm，桩底穿过湿陷性黄土层，传力十湿陷性黄土层以下的持力层上，达到躲过湿陷性黄土层的日的。它是利用打入钢套管，或振动沉管或爆扩等方法，在土中成桩孔，然后在孔中分层填入素土(或灰土)并夯实而成在成孔和夯实过程中，原处十桩孔部位的土全部挤入周围土层中，使距桩周一定距离内的天然土得到挤密，从而消除桩间土的湿陷性并提高承载力灰土(土)挤密桩地基其上部荷载山桩和桩间同承担，挤密后的地基为眨合地基，类似垫层一样工作，上部荷载通过它往下传递时应力要扩散，而且比天然地基扩散的更快，在加固深度以下，附加应力将人人减小，灰土(土)挤密桩对地基的加固处理效果，不仅与桩距有关，还与所处理的厚度和宽度有关。

2.5深层搅拌桩法

深层搅拌桩是复合地基的一种.近几年在黄土地区应用比较广泛，可用于处理含水量较高的湿陷性弱的黄土。它具有施工简便、快捷、无振动，基本小挤土.低噪音等特点。

深层搅拌桩的固化材料有石灰、水泥等一般都采用后者作固化材料。其加固机理是将水泥掺入粘土后.与粘土中的水分发生水解和水化反应，进而与具有一定活性的粘土颗粒反应生成不溶于水的稳定结晶化合物，这些新生成的化合物在水中或空气中发生凝硬反应，使水泥有一定的强度，从而使地基土达到承载的要求。深层搅拌桩的施工方法有干法施工和湿法施工两种，干法施工就是“粉喷桩”。其工艺是用压缩空气将固化材料通过深层搅拌机械喷入土中并搅拌而成。因为输入的是水泥干粉，因此必然对土的天然含水量有一定的要求如果土的含水量较低时很容易出现桩体中心固化小充分、强度低的现象.严重的甚至根本没有强度。在某些含水量较高的土层中也会出现类似的情况。因此.应用粉喷桩的土层中含水量应超过30%.在饱和土层或地下水位以卜的土层中应用更好。

3总结

近年来在坝体建设中湿陷性黄土的地基处理被广泛使用，都取得了良好的效果。随着科学技术的迅速发展，对新型材料的研究使用.对湿陷性黄土地基的处理方法越来越多，也有了一定的施工经验。本文主要探讨冲击压实法、重锤强夯法、土(灰土)垫层、灰土(土)挤密桩和深层搅拌桩法处理湿陷性黄土的施工工艺，不管是采用哪种方法，只要有严密的质量控制手段，都可能经济而有效地获得期望的效果。

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