某渠道工程湿陷性黄土基础处理技术分析

徐子堃

【摘要】新疆地区是一个湿陷性黄土分布非常广泛的地区，该地区的湿陷性黄土主要是由颗粒构成，属于欠压型密土，处于非饱和状态，这种湿陷黄土最明显的特征是孔隙较大，且呈垂直节理形分布，在湿度正常的情况下，强度高，压缩性则相对低些，但如果遇到大量水份时，黄土强度则会快速下降，水量越大其强度下降速度就越快，会直接影响施工质量，在实际施工中，需要先采取科学、正确的处理技术对湿陷性黄土基础进行处理。本文主要就新疆地区湿陷性黄土的成因与分布进行分析，并对其基础处理技术进行具体的阐述。

【关键词】湿陷性黄土；渠道工程；基础处理技术

新疆地区的渠道工程中，大部分工程基础中的黄土都拥有一定的湿陷性，中等湿陷性黄土最为常见，属于自重湿陷性区域，湿陷的等级为I，湿陷性黄土空间分布的随机性相对较大， 多数分布于地表10m深度的位置。因此，需要在实际的工程施工中，选择正确、合理的基础处理方式，以确保渠道工程施工的顺利进行。

1、新疆地区黄土的分布与形成原因

1.1 黄土分布情况

新疆地区黄土的分布情况，类似于EW走向乌孙山北部坡坡脚区域，黄土区地势呈明显的南高北低形状，自然坡度约为15°—30°，由于被SN向冲沟切割，因此，其沿着EW，构建成了沟间地与沟谷地彼此相间的地貌景观，而在这其中沟间地实际长度能够达到几百米，宽度也可达到30—200m，横断面多呈现为穹形状，沟谷地大部分以“U”形断面分布，相互间存在高差在20—40m上下，当中渠线19+300—20+000m和24+300—25+500m 的桩号，属于发育比明显的冲沟地，宽度大约是700m以上，1300m以下。

1.2 黄土的形成原因

在新疆其黄土形成的原因主要有两种：

第四系上更新统中的风成黄土，又称之原生黄土，大部分布在沟间与沟谷地区域内，成份相对均一，没有层理，且无胶结，土壤的颜色显示为浅黄色，厚度约在20—50m上下，局部厚度则能够达到86m；

（2）第四系全新统中的洪积黄土层，该黄土层主要是由暴雨洪流暂时把黄土冲刷入沟间地区域内逐步形成，黄土间有少量碎石土层存在，多数分布于冲沟区域内，厚度约在20—40m上下。

2、渠道工程中黄土的湿陷性特征

渠道工程区域内的黄土分布面十分广泛，厚度也较大，湿陷性黄土是渠道工程的主要地质问题之一。黄土形成的原因和深度不相同，因此湿陷性特征会有比较大的差异，以钻孔与探坑揭露方面来看，该工程区多以厚度较大的原生黄为多，而次生黄土则只有少量分布于两条较大冲沟底部位置和其他较小的冲沟位置，次生黄土大部分都覆盖在原生黄土表面，即冲沟底的表面，厚度多低于2m。于竖井与探坑内部位置，依据原生与次生黄土不同深度的取样标本，进行湿陷性试验后，绘制出湿陷变形的具体系数和深度关系曲线（如图一和图一所示），从图形中可知，该区域内的黄土多数是由地表向深部，湿陷的具体系数δs呈现逐渐变小形势，依据规范，需在200kPa的压力之下，依据湿陷系数对黄土的湿陷级别进行判别得出：该地区原生黄土地表下部0—15m时，湿陷性的具体系数δs=0.015—0.059，表明该地区的黄土属于弱—中等湿陷性黄土层，湿陷起初的压力在43—200kPa之间，深度低于15m时，湿陷性具体系数δs= 0.0041—0.0074，则属于非湿陷性黄土层，其湿陷最初的压大约在的307—680kPa之间；而在次生黄土地表下0—3m时，湿陷性系数显示为0.095，属强湿陷性黄土层，湿陷的最初压力大约为20MPa，深度在3m以下时，湿陷性系数在0.0005—0.006之间，性质为非湿陷性黄土，湿陷最初压超过1200MPa。

3、渠道工程中湿陷性黄土基础的处理技术

3.1 强夯处理技术

强夯法基础处理技术主要是指采用部分重量巨大的重锤，对地基表面进行重击和振动，通过强大的冲击力，增强地基基础的压实度，以减少黄土的液化振动，这种基础处理技术主要是运用给地基基础进行加固处理的原理来达到增强基础强度的目的，强夯基础处理技术在物理学上来讲，就是给予地基一个强大的冲击力，让黄地土壤在物理发生变化，最终使用黄土的土体结构发生改变，这种方法不仅可以改善地基基础的排水量与触变能力，还能从根本上增强地基基础的强度与孔隙之间的密度。

3.2 垫层处理技术

在渠道工程湿陷性黄土基础的处理过程中，有一种比较简单的基础处理技术，即垫层基础处理技术，这种处理技术，主要是把渠道区域内湿陷部分的黄土清除掉，之后再使用灰土将其填充完整，属于较为基本的垫层处理技术，该处理技术不但可以减少黄土湿陷，还能有效改善地基基础的变形情况，增强渠道基础的承载能力。但值得注意的是，进行垫层设计时，需要依据工程地质的具体情况，对垫层厚度、宽度以及压力系数等进行明确，使用垫层处理技术对渠道工程湿陷性黄土基础进行处理，可以更好的满足渠道工程对于地基稳定性的要求，达到渠道工程施工标准。

3.3 预浸水处理技术

预浸水基礎处理技术主要是指在渠道工程施工前，先对在湿陷性黄土内部灌入大量的水，通过灌水的方式让黄土受到重在压迫后，增大湿陷的紧密程度，以此来改善地基的地陷情况。预浸处理技术不但可以减缓地基变形，大幅度增强地基本身的承载能力，还能让湿陷性黄土受到重力的影响而提升强度。预浸水基础处理持术通常适用于厚度相对较大，且湿陷性较强的黄土基础中，但是这种处理技术也存在一个明显的缺点，就是该技术非常容易让周围地基出现缓慢下沉和开裂现象，进而形成的空洞，引发空洞跑水现象给渠道的工程施工带来很大的难度。

3.4 挤密桩处理技术

挤密桩处理技术适合在处于地下水中的湿陷性黄土基础中应用，但使用该种处理技术时，必须严格按照设相关的计方案逐步实施，例如布置桩孔时，必须要确保桩孔成型，之后再把素土逐步填入到黄土基础含水量最多的位置，并以分层的方式进行填充，直至填充度满足设计方案中要求的高度。在应用挤密桩基础处理技术时，桩体会对土层产生强大的挤压作用，而这种作用可以让土壤之间的密度增加，增强地基础的强度（土挤密桩基础处理技术的相关参数如表一所示）。应用密桩处理技术对渠道工程湿陷性黄土基础进行处理时，需要注意以下几个方面：（1）地基基础的处理面积必须大于建筑物的面积，如果是进行整片处理，且处理的面积超过建筑物外墙的基础部分外缘宽度时，那么超出的各个边都必须超过基层宽度的1/2。（2）基础处理的深度必须与国家的相关标准相符合。（3）对桩径设计，在对桩径进行设计时，必须严格控制桩径的大小，如果桩径不合适就会对基础处理最终效果造成影响，若桩径太多，会致土壤的紧密度不足，增加其对成孔的要求，若桩径太小，则需要增加桩数，那么工作人员的工作也会随之增加。（4）桩距设计，桩与桩之间的距离与挤密的效果有着直接有影响，在渠道工程施工中，如果想增加土壤的紧密度，就需要确的保桩距处理的精确性。

结束语

总之，在渠道工程施工过程中，如果基础中的湿陷性土壤得不到科学、有效的处理，可能会给工程带来一些不必要的危害，对渠道工程整体的施工质量造成影响，因此，依据湿陷性黄土基础的实际情况，选择正确的基础处理技术对湿陷性黄土进行处理至关重要。

参考文献：

[1]张爱芳. 谈湿陷性黄土的工程特性[J].山西建筑，2013，01：46-48