湿陷性黄土地区岩土工程勘察和地基处理措施探讨

文/ 侯北玲 核工业华东二六七工程勘察院 江西九江 332000

1、黄土湿陷机理

黄土是在干旱和半干旱条件下形成的，可溶盐逐渐浓缩沉淀而成为胶结物，这些因素增强了土粒之间抵抗滑移的能力，阻止了土体的自重压密。黄土遇水浸湿时，结合水膜增厚楔入颗粒之间，可溶性盐类溶解和软化，骨架强度降低，土体在上覆土层的自重压力或附加压力共同作用下，土的结构迅速破坏，土粒滑向大孔隙，粒间孔隙减少，就产生湿陷，这就是黄土湿陷的机理。如在未处理的湿陷性黄土地基上建造建构筑物，极易造成不均匀沉降，甚至造成建筑物倒塌。

2、湿陷性黄土地区地基处理方法的选择

湿陷性黄土地区地基处理的常用方法有换填法、强夯法、挤密桩、深层孔内夯扩等，可以完全或部分消除黄土的湿陷性，或采用桩基础。由于湿陷性黄土地区的整体地理环境各有差异，各地区湿陷性黄土的具体条件也所不同。因此，对各地地基处理技术的选择应视情况而定。

当场地湿陷性黄土厚度较小，加固深度约在3m时，且湿陷性黄土层下分布有一定的厚度的承受力较高的砂砾石层时，可以采用换填垫层法进行处理，把上面部分湿陷性黄土清除后进行砂砾石回填，可以提高地基承载力。加固深度在3-12m时，可采用强夯法进行处理，根据工程需要确定强夯加固处理的地基范围和夯击点布置，通过现场试验确定单点连续夯击数、夯实次数和有效夯实深度。

当场地湿陷性黄土厚度较大时，对地基承载力要求较高时，一般会选择挤密桩复合型地基处理方法。采用挤密桩处理湿陷性黄土的湿陷性，再进行桩基础工程施工，可以减小地基沉降量，提高地基承载力。

3、湿陷性黄土地区岩土工程勘察要点

3.1 针对黄土土层形成原因实施判定

分析相关人士在对湿陷性黄土地区的沿途具体情况进行勘察的过程中，需要系统完整的分析黄土土层形成的具体原因。一般情况下地质方面的专业人员经常会将黄土土层形成的原因分为：原生黄土和次生黄土。原生黄土在常年风力作用和流水的冲刷进而形成了人们口中经常提到的次生黄土，次生黄土的硬度比较低，会对黄土土层带来很大不利影响，所以在具体工程勘察的过程中需要对实践性湿陷性黄土地区的具体范围进行确定，进而能够认真仔细地辨别该地区黄土形成的原因，然后对其具体问题做出相应的措施分析。比如在具体工程施工的过程中，可以认真调查化验研究黄土主要成分，对于具体的工程实施采取相应的加固措施。

3.2 勘察取样及试验

对某地区的湿陷性黄土进行勘察的时候需要针对该地区的具体情况派相关专业人士进行勘察和收集相关数据。相关专业人员在黄土土质取样时应该在采用专业工具收取样本，避免出现破坏该地区原有黄土环境的情况。与此同时需要切实的保障相关工程勘察点的原有状况，在没有具体工程实施之前，需要保护地区原有的黄土情况，确保今后勘察取样以及实验的科学性。在今后工作的过程中施工的具体人员可以依据某地区湿陷性黄土的相关化学成分以及其他特征来针对具体问题制定出切实可行的地基处理方案，对今后工程设计工作的开展和运行提供了数据方面的保障。

3.3 分析地基厚度处理问题

在具体工程开展之前，相关专业人士需要针对湿陷性黄土地区，沿途状况进行具体实地的考察详细分析。对黄土地区地基的具体分析以及对于黄土厚度进行详细的调研。这样做可以有效地开展具体的工作，确保在湿陷性黄土地区打地基时能够合理有效。

4、湿陷性黄土地基处理的措施

4.1 换填垫层法

换填垫层法是将湿陷性土层挖除，回填素土或灰土，分层夯实，从而对湿陷性的黄土地基进行加固。换填时，可分为局部垫层和整片垫层处理。此方法适用于地下水位以上的地基处理。在地基加固之前，要充分考虑石灰土效果的衰减因素，确定最佳的掺灰比例，通常可以将石灰的比例限定在6%左右，从而完成石灰土的合理配置。在完成换填石灰土的工作之后，湿陷性黄土的地基强度会显著提升。这种加固方法需要开挖的土方量相对较大，且施工作业时间较长，可能会对环境造成一定的影响。

4.2 强夯加固法

强夯加固的方法是通过重型设备将夯锤设备吊起，在达到一定高度之后让其自由下落，通过对地基的反复夯击实现地基加固，其作用的机理。这种方法可以在地基土层结构的内部产生有效的冲击力，消除黄土地基的湿陷性，在加固土体结构的同时提高地基的强度。此外，可以使用颗粒较粗的材料进行回填夯坑，从而完成强夯置换的地基加固工作。

4.3 预浸水法

自重湿陷性黄土地基利用其自重湿陷特征，可在建筑物修筑之前，将地基进行浸水处理，使其在自重作用下发生湿陷沉降，然后再进行建筑物修筑。预浸水法可用于处理湿陷性土层厚度大于10m，自重湿陷量大于50cm的场地。预浸水法处理的地基，地表6m以内的土层往往由于压力偏低而仍具备湿陷性，需要进一步处理，可采用垫层等方法处理。

4.4 化学加固法

化学加固法处理湿陷性黄土地基包括单液硅化加固法和碱液加固法。这两种方法一般用于加固地下水位以上的地基。单液硅化加固法是向地基中加入水玻璃的混合溶液，在自重湿陷性场地，可以让溶液通过灌注孔自行渗入到地基土中；在非自重湿陷性场地，宜采用压力灌注。碱液加固法是将碱液通过灌注孔注入到地基土内，该方法适用于加固非自重湿陷性黄土场地的已有建筑物基础。化学加固法具有加固作用见效快，工程周期短的特点，但成本较高，不适合渗透系数相对较小的黄土地基。

结语：

在湿陷性黄土地区进行岩土工程勘察需要在全面掌握黄土土层情况以及成因的前提下，完善土体取样的工作，加强土体试验的实际效果，提高湿陷性黄土各项参数的准确性与精确度，并强化土体地基的厚度检测和预处理，从而全面提升勘察效益。在进行湿陷性黄土地基处理时，要根据实际情况选择合适的方法，最大程度上提高地基土的强度与稳定性，保证建筑物的安全可靠。