大厚度濕陷性黃土場(chǎng)地勘察及綜合防治方法

張海楠

摘? ? 要：落實(shí)大厚度濕陷性黃土場(chǎng)地勘察工作，確定大厚度濕陷性黃土場(chǎng)地分布情況，提出大厚度濕陷性黃土防治方法，優(yōu)化地基處理工作，為大厚度濕陷性黃土場(chǎng)地建筑施工奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：大厚度濕陷性黃土;場(chǎng)地勘察;綜合治理;治理方法

1? 前言

濕陷性黃土土質(zhì)較為松散，孔隙比一般大于1.0，多蟲(chóng)孔，遇水之后會(huì)發(fā)生顯著附加變形，極大的危害建筑物質(zhì)量。為了解決地基土濕陷性問(wèn)題，地基處理措施需要被廣泛應(yīng)用，達(dá)到維護(hù)大厚度濕陷性黃土場(chǎng)地建筑區(qū)安全的目的。近年來(lái)，由于建設(shè)施工場(chǎng)地漸漸向山區(qū)地區(qū)轉(zhuǎn)移，其中部分場(chǎng)地濕陷性黃土的厚度比較大，這就對(duì)場(chǎng)地勘察及地基處理施工提出了更高的要求。怎樣結(jié)合場(chǎng)地內(nèi)濕陷性黃土的特征，利用綜合性手段勘察、評(píng)價(jià)，提出合理的地基處理建議及防治方法，避免由于地基浸水造成的危害，是當(dāng)代工程師面臨的一個(gè)挑戰(zhàn)。

2? 分布特征

大厚度濕陷性黃土場(chǎng)地濕陷深度一般在20m以上，且主要分布于氣候較為干旱的地區(qū)。植被的發(fā)育速度較慢，發(fā)生浸水的幾率較低。上部土層的濕陷性比較大，隨著深度的增加，濕陷性呈逐步減少的趨勢(shì)。同時(shí)，場(chǎng)地濕陷類型和等級(jí)也會(huì)被周邊環(huán)境影響。在荒蕪地域，場(chǎng)地濕陷類型和地基土濕陷等級(jí)不會(huì)發(fā)生較大的變化，具有很強(qiáng)的規(guī)律。在經(jīng)受農(nóng)業(yè)灌溉之后，場(chǎng)地地基土的濕陷性會(huì)降低，其工程特性也會(huì)隨之改變，從而降低濕陷性地區(qū)的規(guī)律性。

3? 勘察方法

3.1? 工程地質(zhì)測(cè)繪

當(dāng)場(chǎng)地工程地質(zhì)條件較為復(fù)雜時(shí)，需要對(duì)場(chǎng)地實(shí)施工程地質(zhì)測(cè)繪工作，比例尺可以選擇采用1：1000～1：5000。該項(xiàng)工作的核心是了解場(chǎng)地類型，熟悉周邊地質(zhì)環(huán)境，掌握地形地貌歷史變化情況，尤其針對(duì)高填方場(chǎng)地，勘察單位需要調(diào)查填方時(shí)間和填筑方式等。為進(jìn)一步勘察研究提供必要的條件。

3.2? 勘探點(diǎn)布置及深度

在初步勘察階段，勘探點(diǎn)應(yīng)沿地貌單元的縱、橫剖面線方向及垂直方向布置，且每個(gè)地貌單元最少一個(gè)。取樣及原位測(cè)試孔應(yīng)具有控制性，同時(shí)數(shù)量不少于總量的二分之一。在詳細(xì)勘察階段，應(yīng)根據(jù)建筑物平面位置、類型、基礎(chǔ)埋置深度及工程地質(zhì)條件的復(fù)雜程度等要求，確定勘探點(diǎn)的間距。采取的不擾動(dòng)土樣和原位測(cè)試勘探點(diǎn)不少于總量的三分之二，且取樣勘探點(diǎn)不宜少于全部勘探點(diǎn)的二分之一。

勘探點(diǎn)的深度直接影響到濕陷量的計(jì)算結(jié)果，如果對(duì)場(chǎng)地濕陷類型和地基等級(jí)判斷錯(cuò)誤，會(huì)導(dǎo)致采取的工程措施不足，處理方法缺乏科學(xué)性，增加工程風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)布置勘探點(diǎn)的場(chǎng)地為大厚度濕陷性黃土，則地基壓縮層深度應(yīng)小于勘探點(diǎn)深度，并且同時(shí)滿足評(píng)價(jià)濕陷等級(jí)的深度需要，甲、乙類建筑則應(yīng)穿透全部濕陷性土層，對(duì)樁基礎(chǔ)工程滿足驗(yàn)算沉降的要求。當(dāng)濕陷性土層較厚、無(wú)法判斷濕陷下限深度時(shí)，對(duì)于甲類建筑人工取樣探井、常規(guī)土工試驗(yàn)深度應(yīng)大于45m，乙類建筑大于35m，丙類建筑大于25m，且不宜小于地基處理深度的兩倍。

3.3? 濕陷性試驗(yàn)

在濕陷性試驗(yàn)過(guò)程中可以利用單線法壓縮試驗(yàn)，在天然濕度中分級(jí)增加荷載，在下沉穩(wěn)定之后實(shí)施浸水飽和，促使試驗(yàn)過(guò)程符合實(shí)際情況，提高試驗(yàn)的準(zhǔn)確性。單線法試驗(yàn)工作也具有一定的難度，工作人員可以根據(jù)實(shí)際情況利用單線法和雙線法，對(duì)比后再選擇使用這兩種方法的結(jié)果，科學(xué)評(píng)價(jià)大厚度濕陷性黃土濕陷情況。

3.4? 濕陷性評(píng)價(jià)

在大厚度濕陷性黃土評(píng)價(jià)過(guò)程中，根據(jù)浸水試驗(yàn)資料，當(dāng)?shù)乇硭蛳聺B透時(shí)，隨著深度增加地基土達(dá)到飽和的時(shí)間會(huì)延長(zhǎng)。規(guī)定在一段時(shí)間內(nèi)算一個(gè)滲透下限，那么地基土埋置深度越深，其達(dá)到飽和的難度就越大。利用浸水幾率系數(shù)，可以科學(xué)的評(píng)價(jià)場(chǎng)地濕陷性。

4? 地基處理方法

4.1? 換填墊層法

換填墊層法適用于處理濕陷下限深度較淺、濕陷性較小的地基土。在大厚度濕陷性黃土場(chǎng)地，常見(jiàn)的換填材料為素土、灰土等。該方法施工工藝簡(jiǎn)單，有較強(qiáng)的可操作性，并且大大減少工程造價(jià)，是最為常見(jiàn)的一種地基處理方法。其目的是消除濕陷性，提高承載力，增強(qiáng)了地基穩(wěn)定性。換填材料在壓實(shí)后壓縮模量較高，從而使得地基沉降量減小，同時(shí)對(duì)地基土的不均勻沉降得到了很好的控制。近些年來(lái)，隨著我國(guó)工業(yè)的大力發(fā)展，工業(yè)廢料也日益增多，換填材料也可采用工業(yè)廢料，如粉煤灰、礦渣等，以便于實(shí)現(xiàn)社會(huì)的可持續(xù)性發(fā)展。

4.2? 強(qiáng)夯法

強(qiáng)夯法指的是用重錘自一定高度下落夯擊土層，提高其承載力、降低其壓縮性。該方法處理效果顯著，施工操作簡(jiǎn)便，工程造價(jià)低廉，近些年得到了大力的推廣及應(yīng)用。特別是大厚度濕陷性黃土場(chǎng)地，施工技術(shù)的進(jìn)步、施工機(jī)械的創(chuàng)新，使得處理深度大幅提高，基本解決了由于濕陷下陷深度較深帶來(lái)的施工難題。

4.3? 擠密法

擠密法是利用樁孔形成過(guò)程中的側(cè)向擠壓作用擠密樁間土，再將樁孔用灰土或素土分層密實(shí)夯填，形成由樁體與樁間土共同作用的復(fù)合地基，達(dá)到優(yōu)化地基的處理效果。該方法處理深度一般介于3m～15m之間，最大處理深度可以達(dá)到20m。濕陷性土層處理效果較為明顯，是一種已經(jīng)在在工程實(shí)踐中得到檢驗(yàn)與驗(yàn)證的、可靠的地基處理方法。

4.4? 孔內(nèi)深層強(qiáng)夯法

孔內(nèi)深層強(qiáng)夯法的工作原理是：預(yù)定深度由機(jī)具成孔完成，填料按照自下而上的順序分層進(jìn)行，夯實(shí)工作通過(guò)高動(dòng)能的特制重力錘完成，從而達(dá)到加固地基、消除濕陷性的效果。該方法使用范圍較廣，用料標(biāo)準(zhǔn)低，取材較為便捷，地基承載力提升明顯，處理深度最多可達(dá)30m。

4.5? 樁基礎(chǔ)

樁基礎(chǔ)是適用于處理工程重要性等級(jí)較高的建（構(gòu)）筑物。利用樁基礎(chǔ)向非濕陷土層傳遞上部荷載，減少大厚度濕陷性黃土的問(wèn)題。一般情況下濕陷性土層厚度較大，設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)較長(zhǎng)，在處理大厚度濕陷性黃土的過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)大厚度濕陷性黃土的濕陷類型和地基土濕陷等級(jí)選擇合理的方法，滿足工程條件，此外需要經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)對(duì)比之后再選用。

5? 綜合防治方法

大厚度濕陷性黃土地基處理工作難度比較大，受影響因素也比較多，所以選取合理的地基處理方法的同時(shí)，還需采取一些針對(duì)性的防水及結(jié)構(gòu)措施予以保障。

設(shè)計(jì)人員可以增加地面排水坡度，保障排水工作的通暢性，避免在場(chǎng)地中出現(xiàn)積水問(wèn)題。施工人員需要結(jié)合實(shí)際情況采取墊層法、強(qiáng)夯法以及擠密法等保證雨水、生活用水的滲漏，也可以鋪設(shè)整片防水材料，設(shè)置可靠的防水層，增加地基處理范圍等方法防治。實(shí)施過(guò)程中避免選用透水性材料，造成地基下陷等不良影響。大厚度濕陷性場(chǎng)地應(yīng)盡量選用抗不均勻沉降較好的基礎(chǔ)形式，如筏型基礎(chǔ)、箱型基礎(chǔ)。

6? 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在大厚度濕陷性黃土場(chǎng)地勘察過(guò)程中，需要結(jié)合工程地質(zhì)測(cè)繪資料，采用合理的勘探方法，綜合評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上提出經(jīng)濟(jì)、合理、可行的地基處理方法，運(yùn)用必要的結(jié)構(gòu)措施以及防水措施，保障綜合治理效果，避免地基浸水造成的危害。

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