湿陷性黄土是一种非饱和的欠压密土，具有大孔和垂直节理，在一定压力下受水浸湿，土结构迅速破坏，并产生显著附加下沉，对工程建设危害性大。因此，国家标准《湿陷性黄土地区建筑规范》GB50025-2004规定，在湿陷性黄土地区进行建设，应根据湿陷性黄土的特点和工程要求，采取以地基处理为主的综合措施，防止地基受水浸湿引起湿陷，以保证建筑物的安全和正常使用。湿陷性黄土地基处理，一般在其竖向或横向采用夯实挤密的方法，使处理范围内土的孔隙体积减小，干密度增大，压缩性降低，承载力提高，湿陷性消除。它与其它类土的地基处理为了提高强度和减小压缩性的目的不完全相同，故其它类土的地基处理方法，对湿陷性黄土地基不一定适用。同样，处理湿陷性黄土地基的方法，对其它类土地基也不一定适用。

 

　　一、湿陷性黄土的主要特征

 

　　湿陷性黄土的主要特征为松散多孔性、垂直大孔性和土颗粒遇水时凝聚力降低甚至消失，这些特性即是黄土发生湿陷的主要内部因素，湿陷的外部条件为压应力和水。对湿陷性黄土进行地基处理的主要目的就是改善土的结构和性质，减少土的渗透性以及压缩性，最大限度的避免发生湿陷性。目前道路上常用的地基处理方法有强夯法、垫层法、挤密灰土桩法和深层搅拌法等。通过对这几种路基处理方法进行综合分析对比之后发现强夯法是最适合处理湿陷性黄土的方法。

 

　　二、湿陷性黄土地基处理原则

 

　　湿陷性黄土地基处理方法和经验经过几十年的发展和积累，归纳起来其基本原则主要有以下几点：第一，消除地基的全部湿陷量，这种方法对于湿陷性黄土厚度较小时才容易达到。常用的方法有垫层法、强夯法、挤密法等，常用于甲类建筑。第二，采用桩基础穿透全部湿陷性黄土层，或将基础设置在非湿陷性土层上，且这种方法也常用于甲类建筑。第三，消除地基的部分湿陷量，根据建筑物重要性等级，限定最小处理厚度，严格控制剩余湿陷量。如采用换土垫层、强夯、灰土挤密等，主要用于乙、丙类建筑。第四，湿陷是在充分浸水饱和的情况下产生的，因此地基处理的过程中应特别注意做好建筑物基础的防水和排水，避免地表水进入地基。

 

　　三、垫层法

 

　　垫层法适用于消除基底下1m一3m湿陷性黄土的湿陷量，方法是将基础下的软弱土层部分或全部挖除，然后用素土或2：8(或3：7)灰土分层夯实做成垫层，以消除地基的部分或全部湿陷量，减小地基的压缩变形，提高地基承载力。应用实例：车间A：本场地地基土可分为4层，自上而下分别为：①湿陷性黄土，硬塑状，层厚6.3m-7.5m，属非自重湿陷性黄土，中等压缩性，标贯击数4击一8击，湿陷性系数0.10一0.28，地基承载力130kPao②饱和黄土，软、可塑状，层厚2.3m-5.0m，中等压缩性，标贯击数4击一6击，压缩系数0.12一0.34，地基承载力90kPao③粉质粘土，层厚4m左右，部分地段夹0.5m厚砂砾层，中等压缩性，标贯击数4击一10击，压缩系数0.21一0.37，地基承载力150kPao④粉土，可塑状，标贯击数7击一9击，湿陷性系数0.10一0.28，地基承载力150kPa。地基承载力按130kPa设计，基底1000mm厚2：8灰土，压实系数0.93以上，每边扩出基础边1000mm。在该车间交付使用后，在墙外一处给水管断裂，部分地基浸水，造成局部地基不均匀沉降，后采用夯填石子及生石灰块修复。垫层法适用于淤泥质土、淤泥、湿陷性黄土、素填土、杂填土地基及暗沟、暗塘等的浅层处理。处理深度一般在3m以内，也不宜小于0.5m。换填垫层法的作用原理是通过扩散作用使传到垫层下软弱层的应力减小，以达到构造物承载力要求。

 

　　四、灰土挤密法

 

　　（一）加固机理

 

　　由于成孔成桩过程中，桩孔径向外扩张，使桩孔周围的土体产生径向压密，土中孔隙体积被压缩，桩周一定范围内的桩间土层得到挤密，从而形成桩体和桩周挤密土共同组成的人工复介地基。

 

　　（二）处理方法

 

　　灰土挤密桩是利用打入钢套管，或振动沉管或爆扩等方法，在土中成桩孔，然后在孔中分层填入素土域灰土拼夯实而成。在成孔和夯实过程中，原处于桩孔部位的土全部挤入周围土层中，使距桩周一定距离内的天然土得到挤密，从而消除桩间土的湿陷性并提高承载力。在加固深度以下，附加应力将大大减少，灰土挤密桩对地基的加固处理效果，不仅与桩距有关，还与所处理的厚度和宽度有关。当处理宽度小足时，可能使基础产生较大的下沉，甚至丧失稳定性，根据《湿陷性黄土地区建筑规范))(GBJ25-90)要求，当为局部处理时，在非自重湿陷性黄土场地，处理宽度两端要超过基础宽度的0.25倍，并不应小于0.5米；在自重湿陷性黄土场地，如要求加固后地基土的湿陷性完全消除，则处理宽度要超过基础宽度两边各0.75倍，并不小于1米。

 

　　（三）局限性

 

　　灰土挤密法存在一定的局限性，在饱和度小于等于65%，并且在地下水位以上的情况下，加固处理湿陷性黄土地基，这种地基的厚度要求在5米至7米之间。这种方法对含水量要求很高，如果含水量很高或者含水量很低，通过实践证明均达不到设计的要求。挤密法对土的含水量要求较高份般要求略低于最优含水匆，含水量过高或过低，挤密效果都达小到设计要求。因湿陷性黄土具有吸水性强和易达到饱和状态特特性，这样造成施工过程中难以控制含水量的问题，如果对表层黄土进行洒水时，因土质干燥，上层土质易饱和，下层土质因接受小到水处于干燥状态。因此，在含水量比较低的土质中，不宜采用该方法。

 

　　五、孔内夯实挤密法（DDC技术）

 

　　孔内夯实挤密法是司炳文在挤密桩的应用基础上发展的一种新方法。是在对孔内填料夯实过程中，迫使孔内填料侧向挤出，使桩周一定范围内的土体受到挤压、扰动和重塑，同时，强夯产生的巨大的夯击能量产生的波和动应力反复作用，迫使土骨架产生塑性变形能，从而提高土的密实度和抗剪强度，改善土的变形特性，所形成的复合地基在消除黄土湿陷性的同时，大幅度提高了地基的承载力，且有较好的均匀性，处理深度可达25-30m，是处理大厚度湿陷性黄土的一种较好的方法。但作为一种新兴的技术，对其进行的深入研究报道目前并不常见，对于其加固机制、消除湿陷、控制地基沉降的认识和设计理论研究仍处于发展阶段。在挤密法处理湿陷性黄土的设计过程中，桩径、桩距、桩长和处理后桩间土承载力特征值的确定与当地的工程经验有密切的关系，但是如果缺少当地工程经验时应在有代表性的场地上进行现场试验或试验性施工，处理效果和设计参数可以很好的确定，在地基处理过程中应从严控制，对处理后的复合地基承载力特征值应进行现场原位静载荷试验。

 

　　六、桩基础

 

　　桩基础既不是天然地基，也不是人工地基，属于基础范畴，是将上部荷载传递给桩侧和桩底端以下的土（或岩）层，采用挖、钻孔等非挤土方法而成的桩，在成孔过程中将土排出孔外，桩孔周围土的性质并无改善。但设置在湿陷性黄土场地上的桩基础，桩周土受水浸湿后，桩侧阻力大幅度减小，甚至消失，当桩周土产生自重湿陷时，桩侧的正摩阻力迅速转化为负摩阻力。因此，在湿陷性黄土场地上，不允许采用摩擦型桩，设计桩基础除桩身强度必须满足要求外，还应根据场地工程地质条件，采用穿透湿陷性黄土层的端承型桩（包括端承桩和摩擦端承桩），其桩底端以下的受力层：在非自重湿陷性黄土场地，必须是压缩性较低的非湿陷性土（岩）层；在自重湿陷性黄土场地，必须是可靠的持力层。这样，当桩周的土受水浸湿，桩侧的正摩阻力一旦转化为负摩阻力时，便可由端承型桩的下部非湿陷性土（岩）层所承受，并可满足设计要求，以保证建筑物的安全与正常使用。

 

　　七、振冲碎石法

 

　　采取振冲碎石法对湿陷性路基进行处理。振冲碎石桩复合地基是现今湿陷性路基施工中常用的技术措施之一，原因在于该地基形式具有较强的经济性，并且能够快速实现加固地基的目的。它在施工中的应用较为广泛，既能够应用于粉土、砂土、素填土、粘性土以及杂填土等类型的土体中，同时还可应用于加固穿透漂砾石层以及一些淤泥质湿陷性。在湿陷性路基处理中应用振冲碎石技术工艺需要明确振冲碎石的桩长与桩径，一般情况下其桩长与桩径长需要根据湿陷性路基加固路段软弱土层的厚度实际状况来确定，通常桩径为30cm~80cm。桩孔位有正三角形与正方形两种可供选择。振冲碎石的施工方法有很多种，只是比较常用的是振冲碎石桩施工技术，在施工中主要是利用一种能够产生水平向振动的管状机械设备，并在高压水流情况下开动水泵边振边冲，从而使振冲器产生一定的高频振动，直到振冲器下沉到土层中的设计深度。在软弱粘性土地基中进行钻孔操作，钻孔施工完毕后需要派遣工作人员进行清孔操作，这需要将孔内的杂质全部清理出去，保证孔内清洁之后可从地面开始向孔内逐段填入卵石或者是碎石等材料，将其制成坚实的桩体，为了保证桩体的稳固性与安全性，在每段填料之后都需要振捣，在振动作用下使碎石或者卵石材料等被振挤密实，直到达到地面，使其在湿陷性地基中形成密实桩体，为湿陷性地基提供强有力的支撑，为后期市政道路施工奠定坚实基础。振冲碎石法施工技术是一种用于湿陷性黄土处理的新技术，具有施工设备简单、节约施工材料、处理效果好等显著优势。

 

　　结束语

 

　　湿陷性黄土地基处理方法较多，须根据不同的黄土工程地质特性和工程要求，选用合理、有效的处理方法，以便达到施工简便、经济有效，节约成本的目的。

 

　　参考文献：

 

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　　[2]宗建平.湿陷性黄土冲击碾压施工技术探讨[J].黑龙江交通科技，2014，02.

 

　　[3]邓兰.浅谈湿陷性黄土地基处理方法[J].华北国土资源，2014，01.

 

　　[4]郭盛.几种常见的湿陷性黄土地基处理方式的比较[J].山西建筑，2014，06.