許斌
摘 要:在水分作用下,黃土結(jié)構(gòu)會發(fā)生改變,出現(xiàn)濕陷性變形。此種變形問題產(chǎn)生有著較為明顯的突然性以及局部性特征,會對地基形成較大破壞,地基上建筑物也會受到嚴(yán)重影響,因此消除或減輕黃土地基濕陷性極為必要。本文將以濕陷性黃土分布與性質(zhì)介紹為切入點,通過對濕陷性黃土地基處理厚度思路的分析,對該類型地基處理方式展開全面論述,期望能夠為我國濕陷性黃土地基處理提供一些理論方面支持。
關(guān)鍵詞:地基厚度;濕陷性黃土地基;性質(zhì);擠密樁
中圖分類號:TU444 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1004-7344(2018)30-0369-02
與普通地基有所不同,濕陷性黃土地基有著較為突出的濕陷性特征,會對建筑物產(chǎn)生一定程度損害,致使其出現(xiàn)大幅度傾斜、沉降以及開裂等問題,嚴(yán)重者甚至?xí)ζ涫褂冒踩纬赏{。所以在黃土地基上進(jìn)行建筑物施工時,需要先對濕陷性黃土地基進(jìn)行研究與處理,以降低濕陷性對于建筑物的影響。為達(dá)到最優(yōu)化濕陷性黃土地基處理模式,工作人員首先應(yīng)對濕陷性黃土分布與性質(zhì)進(jìn)行明確,以為后續(xù)處理方案制定提供理論依據(jù)。
1 濕陷性黃土分布與性質(zhì)
根據(jù)有關(guān)部門研究發(fā)現(xiàn),國內(nèi)濕陷性黃土主要分布在北緯34~45°、東經(jīng)102~114°間的黃河中游地區(qū)[1]。各區(qū)域黃土特征并不相同,在物理力學(xué)性質(zhì)以及濕陷性黃土厚度等方面,有著極為顯著的差異。例如汾河流域區(qū)低階地黃土,多為非自重濕陷性黃土,黃土層厚度通常在10m以下,也有少數(shù)大于10m的,像太原地區(qū)黃土最大厚度能夠達(dá)到20m,黃土土體結(jié)構(gòu)較為疏松且壓縮性較高;而該區(qū)高階地多以自重濕陷性黃土為主,厚度通常在16m左右。
黃土濕陷機理觀點并不相同,至今沒有任何一種假說,能夠解釋所有黃土濕陷現(xiàn)象,主要是因為,黃土濕陷屬于極為復(fù)雜的化學(xué)、物理變化過程,會受到多方面因素影響與制約。同時由于黃土物質(zhì)成分和結(jié)構(gòu)特征較為特殊,在一定壓力作用之下,黃土結(jié)構(gòu)很容易會受到水分浸濕,進(jìn)而出現(xiàn)濕陷性問題。因此黃土中顆粒組成、粘粒含量以及膠結(jié)物含量等,都會對黃土濕陷性強弱程度以及結(jié)構(gòu)特點形成直接影響。此外,黃土架空空隙、所含鹽類類型含量以及土體天然孔隙比等,也與其濕陷性有著密切關(guān)聯(lián)。濕陷性黃土地基遇水量多少以及遇水概率等,也都會對濕陷量大小與可能性產(chǎn)生影響。在進(jìn)行濕陷性黃土判斷時,技術(shù)人員可按照自重濕陷性系數(shù)以及濕陷系數(shù),根據(jù)參數(shù)數(shù)值,對濕陷性黃土地基濕陷等級進(jìn)行確定。
2 濕陷性黃土地基厚度處理思路
在具體進(jìn)行黃土地基施工時,如果濕陷性黃土地基厚度較厚,施工處理難度會呈現(xiàn)出明顯上升趨勢,會對整體地基施工形成直接影響,所以需要對地基厚度進(jìn)行處理。在實際進(jìn)行地基厚度處理過程中:①如果黃土層濕陷位于基礎(chǔ)以下,要對該部分實施全部消除處理,此種方式多適用于在15m以下厚度的黃土層,在處理時,1~3m會運用墊層法實施處理,3~15m會通過強夯法或者擠密法進(jìn)行處理;②在對基礎(chǔ)以下部分黃土層濕陷性進(jìn)行處理時,會按照建筑物特征以及種類,對厚度處理尺寸進(jìn)行確定,并會對剩余濕陷量實施控制;③要對地基防水功能以及排水功能水平進(jìn)行保證,以防浸水或者地基濕陷問題發(fā)生[2]。
3 地基處理方式
3.1 強夯法與重錘夯實法
如果濕陷性黃土地基處理飽和度在60%以下,建議采用2.5~3.0t重錘,在4~4.5m落距,對表層松土實施2、3次滿夯,以對基地以下1.2~1.8m處黃土濕陷性進(jìn)行處理[3]。大量實踐施工表明,重錘夯實法可以有效消除淺層濕陷性問題,能夠?qū)?.5~4.5m黃土層濕陷性實施合理處理,且在含水率較為理想的狀態(tài)下,可消除1~1.6m范圍內(nèi)土層濕陷性問題。
強夯法主要用于4~6m土層濕陷性處理,在施工過程中,會運用10~20t重錘,從10~20m高空中自由落下,以通過兩遍錘擊,對黃土層濕陷性展開處理。
此兩種夯實處理方式,在實際使用過程中,都需要事先在場地中展開夯擊試驗,要通過試驗明確預(yù)期處理效果所需達(dá)到的夯沉量、夯點以及錘擊數(shù)等數(shù)據(jù),以對最終施工效果進(jìn)行保證。
3.2 粉煤灰與石灰擠密樁
在運用該項技術(shù)時,會先運用爆擴、打入樁以及沖鉆等手段,在土中進(jìn)行打孔,會運用粉煤灰、石灰混合物或者石灰土,分層對樁孔進(jìn)行夯填處理。此種處理方式可以有效消除黃土地基大孔結(jié)構(gòu)以及松散問題,能夠達(dá)到良好的地基濕陷性處理效果。
一般該種處理技術(shù)多用于5~10m范圍內(nèi)地基濕陷性問題處理,土層被擠密程度會對最終擠密樁使用效果產(chǎn)生直接影響。為保證最終處理效果,技術(shù)人員需要提前進(jìn)行樁距、樁徑試驗測試,以測定出最佳的樁徑與樁距,且要保證擠密范圍邊緣上地基土干容重應(yīng)超過16.0kN/m2,并要做好地基表層防水處理,以對擠密樁處理質(zhì)量進(jìn)行保證。
3.3 預(yù)浸水處理技術(shù)
此種處理技術(shù)主要用于厚度在10m以上的自重濕陷性黃土層處理,一般運用該項技術(shù),可以消除地面6m以下的黃土層濕陷性問題[4]。該項技術(shù)處理全過程耗時相對較長,因為要保證土層含水量可以達(dá)到最初狀態(tài),一般都需要100d左右時間實施停水處理。同時因為地基存在外荷濕陷,所以要結(jié)合換填技術(shù)以及強夯技術(shù)等,共同進(jìn)行施工,以達(dá)到最佳施工效果。
3.4 沖擊碾壓處理技術(shù)
在實施沖擊碾壓處理技術(shù)時,會通過沖擊壓路機,對濕陷性黃土地基實施沖擊碾壓處理,以對濕陷性土層進(jìn)行均勻加固,確保整體地基強度可以得到切實提升,以對表層黃土濕陷性進(jìn)行消除。運用該項處理基礎(chǔ),可以對4m深度的濕陷性黃土產(chǎn)生影響,并能夠?qū)Υ蟾?m的黃土展開有效壓實。
在進(jìn)行處理前,同樣需要通過現(xiàn)場實驗獲取最佳施工參數(shù)。在進(jìn)行碾壓施工時,要從地基一側(cè)起,對地基實施縱向錯輪沖擊碾壓處理,并要對其重復(fù)實施15遍左右的排壓施工,要保證現(xiàn)場沖擊輪輪跡高差能夠保持在10mm以下。由于沖擊碾壓技術(shù)具有機械效率高、速度快、施工操作簡單、施工成本低廉等方面優(yōu)勢,可以實現(xiàn)持續(xù)性沖擊施工,且不容易破壞土體結(jié)構(gòu),目前已經(jīng)在大面積淺層濕陷性黃土地基處理中得到了廣泛應(yīng)用。
3.5 換填墊層處理技術(shù)
換填墊層是較為常用的濕陷性黃土地基處理方式,會通過在基底換填30~120cm石灰土,對濕陷性黃土地基進(jìn)行加固處理。在具體加固施工時,需要事先做好相應(yīng)實驗,要將石灰土效果衰減情況考慮到其中,并運用實驗對摻灰量進(jìn)行確定,以保證最終加固效果。通常建議將石灰比控制在6%左右,并要配置一定量的穩(wěn)定土。在運用石灰土進(jìn)行換填之后,應(yīng)運用化學(xué)反應(yīng)對原濕陷性黃土強度進(jìn)行提升。運用石灰土進(jìn)行換填墊層處理,需要進(jìn)行開挖的土方量相對較大,會對環(huán)境產(chǎn)生一定影響,且存在著施工周期較長的問題,應(yīng)引起技術(shù)人員重視。
4 結(jié)束語
通過本文對濕陷性黃土地基相關(guān)內(nèi)容的介紹,使我們對濕陷性黃土分布與性質(zhì)等有了更加清晰的認(rèn)知。施工單位應(yīng)認(rèn)識到濕陷性黃土地基處理的必要性與重要性,要在對地基基本情況進(jìn)行了解的基礎(chǔ)上,按照具體建筑物工程施工要求,根據(jù)地基厚度處理思路,先做好地基厚度處理,之后再運用換填墊層以及強夯法等技術(shù),對濕陷性黃土地基展開妥善處理,以將濕陷性問題影響程度控制在最低,進(jìn)而為后續(xù)建筑物施工奠定扎實基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
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收稿日期:2018-9-19