濕陷性黃土地基濕陷機(jī)理評價(jià)及處理方法

1、 濕陷性黃土地基濕陷機(jī)理評價(jià)及處理方法 【摘要】隨著我國建筑行業(yè)的迅速發(fā)展，建筑工程的安全性和穩(wěn)定性也越來越受到人們的重視，而濕陷性黃土地基一直是建筑工程中需要解決的難題，接下來，本文就對濕陷性黃土地基的濕陷機(jī)理進(jìn)行分析，討論濕陷性黃土地基濕陷機(jī)理和濕陷類型的評價(jià)方法，并對濕陷性黃土地基的濕陷情況的處理方法進(jìn)行探究，來提高濕陷性黃土地基上的工程質(zhì)量?！娟P(guān)鍵詞】黃土地基；濕陷性評價(jià)；濕陷機(jī)理1黃土地基的濕陷性評價(jià)方法1.1黃土地基濕陷性的評定目前，國內(nèi)外對于黃土濕陷性的研究比較深人，其一般通過濕陷系數(shù)s值來判定黃土的濕陷性，濕陷系數(shù)s主要代表了單位厚度地層受到浸水壓力的影響，結(jié)果導(dǎo)致了黃土濕陷量

2、的產(chǎn)生，濕陷系數(shù)s也能夠?qū)S土層的濕陷程度進(jìn)行定量表示，根據(jù)國際研究規(guī)定表示，當(dāng)黃土受到壓力的作用，濕陷系數(shù)s的數(shù)值不小于0.015，則代表了該地區(qū)的黃土為濕陷性黃土。目前，在評定濕陷性黃土中所采用的方法為室內(nèi)壓縮濕陷試驗(yàn)的方法，其通過利用高度為20mm的黃土土樣來進(jìn)行浸水濕陷試驗(yàn)，通過把處于天然含水量的黃土土樣置于測限壓縮儀中，然后對壓縮儀進(jìn)行加壓試驗(yàn)，當(dāng)黃土土樣承受的壓力達(dá)到試驗(yàn)壓力時，壓縮土樣穩(wěn)定之后，就可以開始對黃土土樣進(jìn)行浸水，當(dāng)黃土土樣中飽含的水量達(dá)到飽和值時，就會快速下沉，黃土土樣的相關(guān)數(shù)值穩(wěn)定之后，就能夠得到黃土土樣的浸水高度。根據(jù)室內(nèi)壓縮濕陷試驗(yàn)得到的結(jié)果對濕陷系數(shù)s進(jìn)行計(jì)算

3、，根據(jù)黃土土樣在試驗(yàn)中產(chǎn)生的應(yīng)變值來計(jì)算黃土土樣的濕陷變形系數(shù)。這種計(jì)算方式中也存在較大的問題，那就是根據(jù)壓縮模量計(jì)算地基沉降，可能會存在更加嚴(yán)重的問題，出現(xiàn)這種情況的主要原因是浸水飽和的黃土土樣具備的受力特性和黃土地基土層浸水之后的受力性狀存在較大的差距，所以通過試驗(yàn)得出的浸水黃土的濕陷系數(shù)不能準(zhǔn)確代表黃土地基土層的濕陷性系數(shù)，需要進(jìn)行實(shí)地考察和勘測研究。1.2施工現(xiàn)場的濕陷類型評定根據(jù)國際相關(guān)規(guī)定顯示，在評定不同深度的黃土地基濕陷性系數(shù)時，需要當(dāng)黃土處于飽和自重壓力的狀態(tài)時進(jìn)行浸水試驗(yàn)，在計(jì)算黃土地基的飽和自重壓力時，需要以天然地面為標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行計(jì)算，因此這也反映了自重濕陷系數(shù)與自重濕陷量的

4、數(shù)值計(jì)算中，必須根據(jù)人為改變地面標(biāo)高的方式進(jìn)行計(jì)算。所以可以得到進(jìn)一步設(shè)想，在施工單位進(jìn)行現(xiàn)場勘測時,黃土地基的性質(zhì)不會出現(xiàn)任何變化，只有黃土地基在挖方以及填方之后，才會導(dǎo)致黃土地基的濕陷類型出現(xiàn)變化，這樣不僅會增加工序，而且會浪費(fèi)成本。因此，在勘測黃土地基的濕陷特性時，需要測取si曲線，在計(jì)算黃土地基的濕陷性時，需要按照天然地面進(jìn)行計(jì)算，以天然地面至濕陷性黃土層地面的距離來測取。2濕陷性黃土地基處理方法 2.1強(qiáng)夯法 強(qiáng)夯法是常用的濕陷性黃土地基處理方法(也稱為強(qiáng)夯法)，允許多個100kn400kn錘在640米高度自由下落，對黃土地基施加一定沖擊壓力。不飽和點(diǎn)加固可以降低可拆卸黃土地基的壓縮

5、性，逐漸提高其強(qiáng)度，提高抗?jié)裣菪渣S土的液化能力，降低地基彎曲的可能性。在本會話中，應(yīng)用動態(tài)壓縮方法需要仔細(xì)觀察固體能量、間距、所需加固深度和壓縮數(shù)量。其中黃土地基加固深度是主要的設(shè)計(jì)參數(shù)，除了可拆卸黃土自身的土壤質(zhì)量外，還會對地基加固深度(例如樓板高度和錘重)產(chǎn)生很大影響。此外，動態(tài)壓實(shí)方法在可拆卸黃土地基中的應(yīng)用，可使地基強(qiáng)度提高25倍，壓縮性降低210倍，進(jìn)一步提高地基承載力，強(qiáng)化深度6m10m。可拆卸黃土地基工程效率高成本低，提高了整個工程施工的質(zhì)量和水平。 2.2深層攪拌樁法 目前建筑業(yè)處理基本彎曲問題最常用的方法是深層攪拌樁法，該法廣泛應(yīng)用于相對較輕、較潮濕的可彎曲黃土地基。干燥濕度

6、過程是深層攪拌樁法的兩個主要內(nèi)容，該法在壓縮空氣后深層攪拌黃土過程中噴射凝固材料，混合泥漿在濕法過程中注入黃土。主要工作原理是將水泥和黃土混合加入凝固材料，對空氣和水產(chǎn)生一系列化學(xué)反應(yīng)，然后形成難以分解的抗性化合物，從而有效提高可拆卸黃土地基的強(qiáng)度和安全性。另一方面，深層攪拌樁法在施工中比其他黃土塌陷處理方法效率更高，沒有噪聲等問題，因此是不可避免的發(fā)展趨勢。但是，在具體實(shí)施期間，干法施工應(yīng)適用于含水量充足的可拆卸黃土地基。否則，水泥干粉容易與樁芯低強(qiáng)度混合，整體結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。深層攪拌樁處理在黃土地基沉陷問題中，djm樁處理方法的有效價(jià)值只有在土壤含水量超過30%時才能發(fā)揮。潮濕施工過程中，通過

7、直接符號將泥漿注入土中，有助于預(yù)浸等技術(shù)手段，使得基坑中心的非完全凝固現(xiàn)象很少發(fā)生，比較干燥、較為均勻，效果較好。但是，水泥漿水充足，結(jié)合可折疊黃土地基的水，對樁基礎(chǔ)的強(qiáng)度可能有一定的影響，因此應(yīng)根據(jù)工程性質(zhì)和截水條件，考慮前面的實(shí)際應(yīng)用，合理應(yīng)用。 2.3化學(xué)加固法 堿液強(qiáng)化法和單液硅化法是化學(xué)強(qiáng)化法的重要組成部分。其中堿液強(qiáng)化法利用naoh溶液和黃土本身的金屬陽離子，引起化學(xué)取代反應(yīng)，起到強(qiáng)化作用。土壤表面形成金屬化合物后，可以自主激活，形成水泥，提高黃土地基的強(qiáng)度和耐水性。單液硅化法是將濃度和粘性較低的硅酸鈉溶液向土層的內(nèi)部分子注入壓力，并利用化學(xué)反應(yīng)增加可折疊黃土的應(yīng)變，從而產(chǎn)生強(qiáng)化效

8、果。地下水位過高或飽和度達(dá)80%以上的黃土基礎(chǔ)與瀝青等化合物混合的基礎(chǔ)不能產(chǎn)生良好的效果，因此不適合化學(xué)強(qiáng)化法，必須選擇與實(shí)際相結(jié)合的合理折疊的基礎(chǔ)處理方法。 2.4預(yù)浸水法 為了有效預(yù)防濕陷性黃土地基出現(xiàn)濕陷問題，可以在施工之前通過水去浸濕黃土地基，使得濕陷性黃土地基的自重應(yīng)力在飽和的作用下，消除濕陷性黃土自身所存在的縫隙，進(jìn)而達(dá)到壓實(shí)的目的。通常情況下，預(yù)浸水法主要是針對黃土厚度和濕陷性系數(shù)較大的地基進(jìn)行預(yù)防與處理，通過對這一方法的有效應(yīng)用，可以達(dá)到穩(wěn)固地基結(jié)構(gòu)的目標(biāo)。但是在利用這一方法的過程中容易導(dǎo)致黃土地基的整體性下沉或者開裂，所以一定程度上存在跑水以及安全風(fēng)險(xiǎn)，這就要求在利用這一方法

9、的時候選擇空曠的場地。與此同時，預(yù)浸水法的應(yīng)用過程中需要消耗大量的水資源，通常情況下針對1m2的黃土地基都需要5t的水去實(shí)施預(yù)浸水，才能達(dá)到預(yù)期效果。這就要求實(shí)施預(yù)浸水法的過程中，一定要確保水源的充足，進(jìn)而確保處理過程的順暢。 2.5復(fù)合地基靜載試驗(yàn) 通過位移傳感器來收集每級荷載下擠密樁復(fù)合地基沉降情況，繪制p-s曲線，對四個區(qū)域分別進(jìn)行討論，判定相應(yīng)曲線的比例界限荷載值、達(dá)到相對變形對應(yīng)沉降時的荷載值及沉降量突變時的荷載值，綜合確定各區(qū)靜載試驗(yàn)的承載力特征值。根據(jù)建筑地基處理技術(shù)規(guī)范(jgj79-2012)，按相對變形法確定其承載力特征值，取s/d=0.008所對應(yīng)的荷載，即為282kpa，

10、按比例界限法確定承載力特征值為330kpa，從工程安全性考慮，建議承載力特征值取282kpa;對于b區(qū)，在最大加載908.12kpa作用下，灰土沉管擠密樁單樁復(fù)合地基沉降量為38.01mm。加載至327.26kpa以前，p-s曲線基本處于線性變形狀態(tài)，該段最大沉降量為7.13mm。按相對變形法確定的承載力特征值為320kpa，按比例界限法確定為327kpa，實(shí)際計(jì)算時建議取二者之間較小值，即為320kpa。結(jié)語隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，濕陷性黃土地基評價(jià)和處理方法越來越先進(jìn)，為了提高我國工程事業(yè)的發(fā)展，作為施工單位，必須不斷探索,才能妥善解決濕陷性黃土地基的濕陷破壞性問題，提高黃土地區(qū)地基工程施工質(zhì)量。參考文獻(xiàn)：1