湿陷性黄土地基的处理
2021-03-30李晋
李晋
(山西八建集团有限公司,山西 太原 030027)
湿陷性黄土是一种特殊的土壤,在一定的压力或重力作用下,它会在被水资源浸湿后变得饱和,迅速破坏原本的土地结构并发生下沉。所以,处于润陷性黄土场地上建设的物体,需根据建筑物的重要程度以及种类,对地基进行合理的处理,避免地基下沉对建筑物产生影响。基于此,本文将主要分析湿陷性黄土地基以及相关处理方法,以期为相关人员提供部分工作意见。
1 黄土的湿陷特点
湿陷性黄土作为一种特殊种类的土结构,其实际的土结构比较均匀,且土地的结构疏松、孔隙较大[1]。湿陷性黄土没有受到水浸湿的情况下,土地的强度比较大,且压缩性能较小。当湿陷性黄土在压力下受到水浸湿时,土结构会发生变化,并产生一系列的附加下沉情况,显著降低土结构的轻度。因此,对其进行处理的情况下,需根据实际情况对地基进行处理,充分保证建筑物的安全性。当前我国湿陷性黄土的颗粒结构主要为粉土颗粒,其占总重量的50%~70%左右,且粉土颗粒也以0.05~0.01mm的粗粉土颗粒比较多,越占总重量的40.6%左右。黄土是在干旱或半干旱气候条件下产生的一种沉积物,在黄土形成的早期,土壤中的水分不断蒸发,土壤孔隙产生毛细作用,然后将水分聚集到粗颗粒的接触部分。并且,土壤结构中的细粉粒、粘粒和水溶盐会不同程度地聚集并在接触点产生胶结。
通常情况下,黄土区域在不同构造、特定以及黄土类型中,湿陷性黄土属于典型种类之一[2]。黄土发生湿陷性的机理,主要由于胶结物质的水溶性特性以及土结构产生的影响。对黄土进行研究显示,诸多黄土发生结构不稳定的情况,构造黄土结构的成分主要是黄土内的集粒以及粉粒。但是,此种结构并不牢固,且土地的孔隙较大,则发生湿陷性的可能性越大,特别是雨水较多的环境下,图机构中的缝隙含水量显著增加。同时,土层受力显著升高,极易加大黄土的湿陷性。并且,由于湿陷性黄土的孔隙较大,且包含的可溶性盐较多。一旦长时间处于高温的干燥环境中,湿陷性黄土的水分会大量蒸发,进而将土壤内的盐分以及胶体物质析出,致使土地结构发生变化,降低建筑物的安全性。
2 湿陷性黄土地基的处理技术
对水泥土挤压桩进行施工的时候,需要严格根据各项设计要求进行成孔设计,并采用沉管或冲击的方式成孔[3]。实际操作的时候,需要根据湿陷性黄土厚度进行设计。施工人员在实际作业前,需进行成桩工艺性试验,保证实际建设质量不能少于3根,并根据相关工艺参数确定实际的内容。比如,分层填料厚度、地基夯击次数等。当桩孔完成相关操作后,需要对地基的孔位、孔径、孔深度以及垂直度进行检查,保证桩孔中心点的偏差小于1.5%。施工人员采用沉管法成孔的时候,需要保证孔径误差在5cm内,且误差深度为-10cm。当冲击成孔之后,孔将误差不能超过设计数值的标准。除此之外,施工人员还需要在实际工作中确保打桩机的稳定性,并对应桩位中心,平衡夯机,促使夯锤可以针对孔位,并自由落入孔底。但是,湿陷性黄土地基的实际处理,还需根据不同情况进行合理的选择,以此解决地基问题,充分保证建筑物的安全性,降低湿陷性黄土地基对建筑物的影响。
2.1 垫层法
对湿陷性黄土进行施工建设前,需由专业的工作人员对基坑存在的问题进行处理,并做出精准的测量工作,以此标出槽底标高度[4]。这一过程中,相关人员对于设计标高的部分需进行素土回填的情况,以此满足标高设计的相关要求,并做好后需要的夯实处理。后续施工处理时,工作人员需在设计标高的位置,上移45cm做好标记,保证每个施工层的平整、厚度满足相关要求。因此,施工人员需在填土过程中,对其进行拉线处理后,确定基础的高度以及平整度。同时,工作人员还需保证回填的素土质量,杂质的最大直径不能超过2mm。
与此同时,施工填土过程中不能采用大型的机械进行施工作业,并由人工联合三轮车一同作业,以免施工过程中,碾压橡皮土。当施工人员完成相关步骤后,需对新铺的路基进行碾压夯实处理,并选择15t的机械设备进行电压,保证其符合相关的设计要求。因此,对地基进行施工夯实电压的时候,还需保证素土的含水量以及压实度,且良好把握压实次数以及间距,避免出现死角等情况。针对部分特殊的施工地方,像死角、边缘区域,其压实度并不满足相关要求。所以,施工人员需测量压实度,并选择蛙式补夯,直至最后满足设计规范[5]。
施工人员对素土层进行填铺处理后,还需对其进行后续的工序作用。施工人员需在素土层表面标高位置的上方1m位置,对其进行灰土垫层。灰土垫层的比例为3:7。并且,由于这一步骤需进行6层施工,故各层施工需保证平整度以及厚度。同时,施工人员还需做好记号,以此标记高度,进而控制平整度。用于填铺的灰土质量十分重要,施工人员需严格按照搅拌比例对其进行拌和。此外,为了保证施工有效性,需对施工材料进行多次搅拌,保证搅拌质量[6]。另外,灰土垫层铺摊需由人工操作,以此保证路基平整,避免发生表面不平整等情况。待灰土垫层摊铺结束之后,需由专业人员对灰土含水量进行详细的测量,严格掌握灰土层的含量以及密度。施工人员需避免地基出现含水量较大的情况,并对灰土进行晾晒处理,以此保证后续压实的坚固程度。待设计符合相关要求后,需采用15t的电压机械对路面进行夯实处理,进而在碾压过程中,良好掌握灰土层的压实系数,保证各个压实机械车辆的兼具以及平整度。
2.2 挤密桩法
挤密法主要是指通过桩机将带有通气桩尖的钢管打入图内,并在下沉过程中,让桩管对土壤产生横向的作用,保证周围的土壤孔隙逐渐变小或者增大土地密度,消除湿陷性土结构[7]。同时,施工人员还需在孔中进行填塞,主要填塞材料包括砂、石、土等。工作人员需对其进行分层压实,保证其压成桩,让桩对周围的土结构产生挤压的作用,最终形成复合地基,以此提高地基的承载能力。同时,地表水下渗程度显著下降,可以降低土壤湿陷的程度,降低地基下沉量。另外,施工人员还需根据施工材料以及方法的不同,挤压桩法分为不同类型,进而对地基进行合理的处理。
2.3 强夯法
强夯法适合应用于饱和度低于60%的黄土地基,并处理地基下3~9cm的湿陷性图层。强夯法主要是利用机械重锤从高处着落的力量,对地基进行动力夯实,以此密实地基的突击结构。强夯法具有操作简便、成本较低等优势,其临床处理的压实效果较强。
建筑行业进行施工的过程中,需保证地基牢固,并在实际施工过程中选择强夯法。此种作业方法,主要是采取大型设备将吨位夯锤上吊至6~30m的高度,让其自由下落[8]。通过强大的下落作用夯实土地,进而消除湿陷性黄土内多余的空隙,以此保证局部土地可以出现液化,让土地周围产生相关缝隙,消除土壤内多余的水分。通过对如机构进行夯实,可以牢固土结构,并具备较高的承载能力,以此保证建筑施工顺利实施。
相关工作人员对地基进行强夯的时候,需对建筑施工环境进行清洁,并对地基进行填平处理。当施工人员做好相关措施后,测量人员需测量第一次的夯点,保证场地的高程,进而对其进行机械强夯作业。因此,施工人员需充分掌握夯实高度以及平整度,避免实际工作时处出现倾斜的情况,及时调整机械的平衡程度,保证平均夯实沉量低于50mm。
3 结语
综上所述,湿陷性黄土具有的特殊性特点,其在地基建设施工中极易出现不良影响,进而影响建筑物的质量以及相关安全。因此,想要降低湿陷性黄土对建筑物产生的影响,需对建筑施工单位进行安全管理、有效的处理。随着我国科学技术的不断发展以及创新,诸多处理技术应时而生。但是,由于我国地貌较为广阔,且不同地区的土地构造存在显著的差异。所以,施工人员需对其进行详细的斟酌,并选择科学、合理的策略以及方法,进而提高建筑物的安全可靠性,保证建筑行业的科学化发展。