濕陷性黃土地基主要特征及工程地質(zhì)問(wèn)題

賈 林 康 富 梁 瑞 李付定

（甘肅能源化工職業(yè)學(xué)院，甘肅 蘭州 730207）

濕陷性黃土地基作為當(dāng)前工程項(xiàng)目施工建設(shè)中軟土地基的重要組成部分，為提升工程項(xiàng)目的穩(wěn)定性，滿足工程實(shí)際規(guī)劃建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，必須針對(duì)這一地基特殊狀況改進(jìn)分析，提出相應(yīng)的防護(hù)處理措施。由于濕陷性黃土地基處理過(guò)程較為復(fù)雜，對(duì)工程操作單位的專業(yè)性要求較高，需要工程單位強(qiáng)化前期的勘察分析能力，在結(jié)合類似工程項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上總結(jié)分析，因地制宜提升濕陷性黃土地基實(shí)際處理水平。

1 濕陷性黃土地基主要特征

濕陷性黃土作為一種常見的軟土，其特殊性主要表現(xiàn)在含水率高、孔隙率大、承載力較低，稍微擠壓便會(huì)出現(xiàn)沉降現(xiàn)象。一般導(dǎo)致黃土出現(xiàn)濕陷性問(wèn)題是由于自然水侵蝕造成的，但不同地區(qū)濕陷性黃土在沉降大小層面上存在差異。現(xiàn)今，許多工程項(xiàng)目在施工建設(shè)時(shí)會(huì)遇到濕陷性黃土，如蘭州新區(qū)職教園區(qū)校園建設(shè)、其他地區(qū)公路橋梁、電力工程項(xiàng)目等。為了從根本上提升地基建設(shè)的穩(wěn)固性，需要強(qiáng)化對(duì)濕陷性黃土地基的勘察分析，并針對(duì)性地提出相應(yīng)措施。濕陷黃土一般具有以下主要特征：

1.1 易濕陷特性

在地表水或雨水作用下，濕陷黃土內(nèi)部的易溶性鹽發(fā)生溶解，使土體間的膠合力遭到破壞，造成部分土體顆粒懸浮在水體內(nèi)，當(dāng)?shù)乇硭蛴晁疂B透到地下后，懸浮在水體中的土體顆粒會(huì)沉積下來(lái)，與路基下部的土體結(jié)合，由于兩類土體間的引力大于土體自身的重力，故此時(shí)土體顆粒會(huì)停留在最初位置，不再下沉，導(dǎo)致該區(qū)域的土體結(jié)構(gòu)變?yōu)榉涓C狀，當(dāng)土體受到大荷載時(shí)極易出現(xiàn)變形，發(fā)生濕陷，影響土體的穩(wěn)定性。

1.2 反復(fù)膨縮性

地表水使土體發(fā)生膨脹變形，當(dāng)水體蒸發(fā)或滲透后，土體收縮。在反復(fù)的膨脹、收縮作用下，土體極易出現(xiàn)裂紋，并出現(xiàn)剝落現(xiàn)象，影響路基穩(wěn)定性。

1.3 易崩解性

濕陷性黃土受到地表水浸泡，會(huì)在短時(shí)間內(nèi)崩解，影響土體的強(qiáng)度，不利于路基穩(wěn)定性。

1.4 難壓實(shí)性

在實(shí)際工程施工過(guò)程中，當(dāng)濕陷性黃土的最大干密度和最佳含水量較高時(shí)，就難以碾壓密實(shí)。

1.5 易受含水量影響

濕陷性黃土特性極易受到含水量變化的影響，當(dāng)含水量較大時(shí)易出現(xiàn)翻漿，含水量較低時(shí)易發(fā)生揚(yáng)塵，工程中，濕陷性黃土的最佳含水量一般為-2%～0.5%。

2 濕陷性黃土的工程地質(zhì)問(wèn)題

2,1 濕陷性黃土的影響因素分析

2.1.1 可溶鹽

濕陷性黃土的應(yīng)用主要是受到可溶鹽含量的影響，兩者之間呈正比關(guān)系。

2.1.2 降水量

濕陷性黃土與地區(qū)性降水有重要關(guān)系，一般降水量比較大的地區(qū)，黃土濕陷的敏感性較強(qiáng)。其原因是降水在一定程度上增加了濕陷性黃土的含水率，降低了膠黏性，使黃土的壓力和強(qiáng)度降低。由于濕陷性黃土的土質(zhì)構(gòu)成狀況比較單純，沒有砂石且土質(zhì)顆粒較小，其濕陷的敏感性更強(qiáng)，地表的滲透性越強(qiáng)，濕陷性黃土沉降的強(qiáng)度也越高。

2.2 濕陷性黃土工程地質(zhì)存在問(wèn)題分析

濕陷性黃土作為工程地質(zhì)建設(shè)的重要組成部分，無(wú)論是公路橋梁工程，還是電力工程，上部主體部分建設(shè)對(duì)下部地基形成的壓力非常大，這就從根本上要求工程地質(zhì)建設(shè)需要強(qiáng)有力的地基，才能夠保證上部主體部分實(shí)現(xiàn)科學(xué)化建設(shè)，不會(huì)在施工建設(shè)中出現(xiàn)塌陷現(xiàn)象。

2.3 濕陷性黃土工程地質(zhì)問(wèn)題應(yīng)對(duì)措施

2.3.1 排水法

工程地質(zhì)單位針對(duì)濕陷性黃土通過(guò)使用固結(jié)排水法，設(shè)置專門的排水管道，在濕陷性黃土內(nèi)部安裝排水管，同時(shí)再施加一定壓力，促使?jié)裣菪渣S土中的水分排出。此種方法對(duì)工程地質(zhì)建設(shè)來(lái)講，耗時(shí)過(guò)長(zhǎng)，一般作為輔助方法使用，或者應(yīng)用于含水量高的濕陷性黃土中。

2.3.2 混凝土碎石樁應(yīng)用法

此種方法主要是借助混凝土的強(qiáng)度，提升濕陷性黃土的處理效果。在實(shí)際應(yīng)用中，需要工程單位根據(jù)總體規(guī)模在確定混凝土碎石樁的設(shè)置位置和碎石樁的高度之后，進(jìn)行有效處理。此種方法對(duì)工程操作人員的專業(yè)化要求較高，需要他們有專業(yè)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)借鑒，以提升應(yīng)用效果。

2.3.3 墊層法

墊層法一般應(yīng)用于濕陷性黃土敏感度較低的地區(qū)。此種方法可最大限度地實(shí)現(xiàn)環(huán)保施工目標(biāo)，就近選擇周圍較硬的土質(zhì)，在對(duì)比試驗(yàn)后對(duì)濕陷性黃土進(jìn)行處理。

2.3.4 合理選擇施工場(chǎng)地

面對(duì)濕陷性黃土，工程施工場(chǎng)地應(yīng)選擇排水設(shè)施比較完善的地區(qū)，且要保證不會(huì)受到滑坡、泥石流和地裂縫的影響。對(duì)于濕陷性黃土在濕陷性等級(jí)分級(jí)后，應(yīng)結(jié)合工程項(xiàng)目建設(shè)等級(jí)選擇場(chǎng)地。需要工程操作人員分析施工所在地的地下水狀況，避開地下水的流水區(qū)域，避免濕陷性黃土逆轉(zhuǎn)，對(duì)工程項(xiàng)目產(chǎn)生不良影響。

2.3.5 擠密樁法

針對(duì)西北地區(qū)濕陷性黃土厚度大、濕陷性強(qiáng)的特點(diǎn)，如何經(jīng)濟(jì)、高效、合理地處理濕陷性黃土地基已成為西北地區(qū)工程建設(shè)的熱點(diǎn)問(wèn)題。西北某綜合管廊工程采取擠密樁法對(duì)自重濕陷性黃土地基的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和室內(nèi)土工試驗(yàn)，研究發(fā)現(xiàn)使用擠密樁法擠密后的地基土體濕陷的表現(xiàn)形式，提出針對(duì)高填方濕陷性黃土地基分層鋪設(shè)防水土工布的地基處理方法。

2.3.6 強(qiáng)夯法

強(qiáng)夯法的使用要點(diǎn)：一是需要結(jié)合施工進(jìn)度科學(xué)地分區(qū)施工，且各區(qū)需要相互重疊，彼此之間的搭接寬度至少要在1m以上，防止出現(xiàn)漏錘問(wèn)題。二是若遇到雨季，為了避免雨水進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)，應(yīng)提前建立排水溝，若出現(xiàn)暴雨、大雨天氣，要停止施工。三是冬季施工應(yīng)對(duì)凍土層進(jìn)行有效清除后，才能開展強(qiáng)夯施工。

2.3.7 注漿法

注漿法又稱動(dòng)力固結(jié)法。重力機(jī)將80t的聚合物懸吊在一定高度，然后從高處自由下落，以產(chǎn)生強(qiáng)力沖擊，使暗孔承受較大的應(yīng)力波，破壞土體原有的大孔結(jié)構(gòu)。注漿法是將某些能固化的漿液注入巖土地基的裂縫或孔隙中，以改善其物理力學(xué)性質(zhì)的方法。

2.4 濕陷性黃土地基處理問(wèn)題分析

2.4.1 強(qiáng)化勘察分析

組織勘察人員在深入實(shí)際針對(duì)濕陷性黃土處理中，通過(guò)借助相關(guān)的儀器設(shè)備實(shí)現(xiàn)全面觀測(cè)，針對(duì)濕陷性黃土的結(jié)構(gòu)特征、顆粒狀況以及力學(xué)特征等進(jìn)行分析，最終確定濕陷性黃土的等級(jí)。在等級(jí)確定后合理選擇對(duì)應(yīng)措施，提升濕陷性黃土地基處理水平。

2.4.2 精確化計(jì)算處理濕陷性黃土工程地質(zhì)問(wèn)題

一切操作處理應(yīng)在數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上合理實(shí)現(xiàn)，立足于濕陷性黃土工程地質(zhì)的研究，切實(shí)考慮到不同工程地質(zhì)施工對(duì)地基的建設(shè)要求。嚴(yán)格遵守國(guó)家關(guān)于工程地質(zhì)建設(shè)分類標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)規(guī)范，針對(duì)工程場(chǎng)地中的天然含水量、天然重度、干重度、孔隙比、飽和度、力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)、壓縮系數(shù)、壓縮模量、抗剪強(qiáng)度、內(nèi)聚力、內(nèi)摩擦角和承載力等進(jìn)行分析。工程人員在實(shí)際處理中，可使用統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行科學(xué)化分析，針對(duì)濕陷性黃土的物理指標(biāo)統(tǒng)計(jì)，形成專門報(bào)告，為工程項(xiàng)目施工建設(shè)提供借鑒依據(jù)。

3 總結(jié)

濕陷性黃土地基作為軟土地基的一部分，也是當(dāng)前工程施工建設(shè)常見的一種特殊性地基，若不能對(duì)其有效處理，將直接影響工程施工建設(shè)的穩(wěn)定性。強(qiáng)化濕陷性黃土地基的處理，要嚴(yán)格按照工程施工建設(shè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)劃，根據(jù)濕陷性黃土沉降的敏感度，合理選擇處理方法，提升工程施工建設(shè)的穩(wěn)定性和牢固性。