浅谈大厚度湿陷性黄土场地勘察与综合防治措施研究
2021-07-28张占军
张占军
(甘肃综合铁道工程承包有限公司, 甘肃 兰州 730000)
湿陷性黄土具有非饱和的性质,在超强的湿度之下,黄土的压缩性会出现降低,强度变高,但是如果遇到水,在附加压力与土的自重压力双重压力之下,大厚度湿陷性黄土就会出现变形,对于建筑物产生一定的影响。为了将湿陷性黄土的性质进行改变,施工企业和相关工作人员几乎都会运用地基处理方法来确保湿陷性黄土场的建筑物的稳定性、安全性。伴随着有建筑项目规模和数量不断的增多,现阶段在山区建设工程项目的数量越来越多,山区当中包含着较多的大厚度湿陷性黄土场地,有些黄土的厚度竟然高达了40m,这样的情况给相关的勘察工作带来了一定的难度,同时,通过专业的地基处理消除地基失陷性与我们国家所制定的相关标准要求也越来越困难。因此,在进行岩石工程勘察的过程当中,必须要对大厚度黄土分布的主要特点、情况进行仔细的分析与研究,之后再采用专业的工程地质测绘方法、原位测试方法等等来进行综合性的勘察工作,只有这样,才能确保最终的地质勘察情况具有准确性和真实性,避免地基浸水湿陷对于建筑物产生影响[1]。基于此,本文下面将对大厚度湿陷性黄土场地勘察与综合防治措施进行进一步的分析和研究。
1 大厚度湿陷性黄土场地的分布情况研究
之所以有些工程被称之为了大厚度湿陷性黄土场地,主要是因为这些工程的场地具有自然沉降的湿陷下限深度在了20m,如果依旧应用传统的地基处理方法,势必无法满足相关的设计要求。
通过调查了解,在我国的甘肃、陕西一带,出现大厚度湿陷性黄土几率较大,之所以会有这样的情况,主要是因为这些地区年降雨量非常的少,但是蒸发量却非常的大,地下水隐藏在极深处,对于工程建设影响偏弱;地形具有偏高等特点,地基当中的含水量偏少,湿陷程度极高,通过对大厚度湿陷性黄土的土层进行研究之后发现,其上层部分的湿陷性非常的强,伴随着不断的深入,会发现湿陷性慢慢的减弱。
大厚度湿陷性黄土场地的主要类型和等级 与周围的环境之间有着千丝万缕的联系和密不可分的关系,在少有人类活动的场地湿陷类型、地基湿陷等级变化偏小,但是其中却隐藏着规律,并且规律性极强。如果大厚度湿陷性黄土场地内经常受到灌溉,那么湿陷性黄土场地所呈现出来的状态就是不同程度的退化,场地土的工程特点、指标变化较大,其他的分区也会以非常规律的形势慢慢地减弱[2]。
2 大厚度湿陷性黄土场地勘察过程当中需要注意的问题
2.1 地质测绘阶段
在进行地质测绘的过程当中,不单单要严格根据相关的程序进行测绘,同时还要重点将黄土场地和黄土填方场地之间的区别明确,并对此地形出现变化的历史、填方的具体时间、实际的填筑方式、控制标准等等各方面都要进行仔细的分析和研究;还要对地形起伏的情况、地表水的聚集处、排泄的实际条件、地表水有无下渗情况等等问题进行考虑;对地下水位的实际深度、季节性变化、地下水升降的趋势等等各方面都要进行研究[3]。
2.2 勘探过程当中要注意孔的深度
勘探过程当中要时刻的注意孔的深度,因为孔的实际深度对于湿陷量和自重湿陷的计算结果之间都有着极大的联系和影响。如果勘探孔未将湿陷性黄土层彻底的穿透, 湿陷的总量会根据勘测孔的深度来进行细致、认真、严格的计算,最终会造成结果偏小,导致相关工作人员对湿陷场地类型和地基等级出现误判的情况,同时也为相关工作人员制定工程方法方案等等各方面也会带来极大的影响,甚至导致建筑物当中存在着安全隐患。所以,穿透湿陷性黄土层的探井应该保持在两个或者两个以上,并且还需要对湿陷性黄土厚度进行细致的分析,如果探井挖掘和取样工作难度偏大,在实际操作的过程当中,可以运用原位测试技术来对湿陷性下陷深度进行预估[4]。
此外,勘探孔的深度应该大于地表水并将其进行穿透,同时,还要对附近的水文、地质等等情况进行分析与研究,因为如果这些环境条件发生了改变,都会对大厚度湿陷性土层造成极大的影响。
2.3 湿陷性的相关测验
在进行湿陷性相关测验时,可以运用单线法,因为单线法在实验的过程当中能够以第一的实际情况完全一致,同时,测验之后的结果也具有准确性,深受工程界的青睐和认可。如果全部应用单线法测验过程当中存在着一定的难度,可以采用将单线法与双线法融合的方式进行试验,之后将两种试验方法所得出来的最终结果进行科学、合理的比较,最后再对场地湿陷的具体情况做出正确、全面、科学的评价。图2 是大厚度湿陷性黄土场地风险评估流程图。
图2 大厚度湿陷性黄土场地风险评估流程图
3 地基处理的方法研究
3.1 换填垫层方法
将素土垫层法与混合土垫层结合在一起,就将其称之为换填垫层法。如果要求是消除地基长下1~3米场地的湿陷性时,相关工作人员就可以直接运用素土垫层法;但是如果要求当中提出要大幅度的将湿陷性的承载力提升时,可以运用混合土垫层法进行实际的操作。
3.2 夯实方法
夯实方法的主要内容包括:首先运用重锤在一定的高度快速的落下,敲击土层,让地基以最快的速度结合在一起。这样的方法将其运用在对地下水水位以上饱和度≯65%的湿陷性黄土地基当中最为合适。伴随着夯基力量不断的增加与提高,能够将其处理的深度大幅度的提升[5-6]。
3.3 挤压方法
挤压方法的内容主要包括:科学、合理的运用形成桩孔时的侧向挤压作用,来对中间的土进行挤压,之后将树土或者是灰土以分层的形式放入倒桩孔张中,再将其放到地基当中去。
3.4 孔内深层次的夯实方法
此方法会将孔预定到一定的深度当中,然后运用至上而下、分层的方式,将填料进行夯实,最终变成承载力极高的密实桩体。桩体当中的填料一般都会运用工业当中的废渣、废料、沙土等等共同组合而成,真正的实现了对于地下水资源不会产生任何污染原则与目标。
3.5 桩基础
将上半身部分的承载力通过桩基础直接加入到非湿陷性土层当中去,完美的解决湿陷性黄土层所带来的一些问题,如果湿陷性土层的厚度偏大,那么所采购的桩也要较长一些。当相关工作人员在对湿陷性黄土处理方法进行选择的过程当中,需要本着认真、负责的态度,并对实际建筑场地的湿陷主要类型、等级等等进行细致的分析和研究,之后将因地制宜作为原则,并严格根据施工技术可能达到的条件,之后进行科学、合理的选择。
3.4 综合防治方法与手段
通过对大厚度湿陷性黄土地基处理当中所遇到的问题和难度进行仔细的分析与研究之后,发现可以按照下部分未处理的湿陷性黄土层的湿陷起始压力值来选择出科学、合理、与之相对应、行之有效的防水方法与结构措施。其一:将建筑物周围的排水坡度变高一些,确保排水顺畅,地面不会有积水问题出现;其二:对于地面要进行封闭,可以运用垫层法、夯实法等等。同时还要注意一点,那就是绝对不可以运用透水性的原材料,防水层要运用沥青防水层、防水土工膜等等;其三:还要科、学合理地将侧向隔水带设置明确,严格根据场地地层分布的情况与特点来进行隔水袋的设置,设置的主要方法可以运用人工法和机械开挖方法相结合[7-8]。
4 结束语
综上所述,当相关工作人员在对大厚度湿陷性黄土场地勘察的过程当中,如果依旧沿用传统的消除湿陷性处理方法,势必会在具体的工作过程当中遇到极大的困难,同时,也很难 达到现阶段我们国家对于黄土规范和要求剩余湿陷量,这时就可以对于地基土浸土的可能性进行细致的分析与考虑,同时还要加大引水排水的力度,运用地基处理结构处理防水方法等等综合性的治理方法,来避免出现地基浸水湿陷对于建筑物所产生的一切影响和伤害,确保建筑物的稳定和提升其最终的建筑质量。