濕陷性黃土地基常用的處治方法

1、濕陷性黃土地基常用的處治方法 摘要：濕陷性黃土處治一直是高速公路路基施工的一個(gè)難題，常用的處治方法有密實(shí)法、置換法、復(fù)合地基法等。關(guān)鍵詞：高速公路，濕陷性黃土，處治黃土是一種含大量硫酸鹽類，肉眼能觀察到的大孔隙黃色粉狀土。黃土分兩種：一種是非濕陷性黃土，另一種是濕陷性黃土。濕陷性黃土又分為自重濕陷黃土和非自重濕陷黃土兩種。濕陷性黃土具有的特征是：a、顆粒組成以粉粒為主，含量約占60以上；b、天然孔隙比擬大一般在1.0-1.1之間；c、天然含水量較低，飽和度在15-20之間；d、在未受水浸濕的狀態(tài)下，一般強(qiáng)度較高，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度占很大比例，壓縮性較低屬欠固結(jié)。濕陷性黃土浸水后可使易溶鹽溶解，顆粒間的粘

2、結(jié)力隨即下降，在自重或荷載作用下將發(fā)生新的變形。隨著高速公路建設(shè)的開展，常常會(huì)遇到公路路基、小橋涵、通道由于黃土濕陷造成地基下沉或橋頭跳車，影響了營運(yùn)及舒適，產(chǎn)生了不良的社會(huì)影響。為此，必須對(duì)濕陷性黃土進(jìn)行處治。處治濕陷性黃土地基的方法很多，一般采用的有密實(shí)法、置換法、復(fù)合地基法等再配合排水措施形成一個(gè)體系。這些方法的特點(diǎn)是技術(shù)可靠、經(jīng)濟(jì)適用、施工簡單、有較好的處理效果，便于掌握及推廣應(yīng)用。密實(shí)法是對(duì)非飽和的濕陷性黃土在動(dòng)載沖擊荷載作用下，使土體的孔隙減少，密實(shí)度提高。地基土的承載力增加，壓縮性降低。具體有以下幾種方法。強(qiáng)夯法是用重量約為100KN的重錘,落距10m-20m沖擊地基，使地基土壓

3、密和振密，以加固地基土，到達(dá)提高強(qiáng)度、降低壓縮性的目的。強(qiáng)夯法適用于要求消除濕陷性的土層厚度為3m-5m,施工前應(yīng)按設(shè)計(jì)要求在現(xiàn)場選點(diǎn)進(jìn)行試夯。當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件相同時(shí)，可在一處試夯，假設(shè)有差異時(shí)，應(yīng)按地段分別進(jìn)行選點(diǎn)試夯。用試夯的方法確定各種濕陷程度下的強(qiáng)夯等級(jí)、單擊夯擊能、單位面積夯擊能、夯擊遍數(shù)、夯點(diǎn)間距最終夯擊下沉量、強(qiáng)夯加固有效深度、消除濕陷程度、基底壓實(shí)度及承載力等各項(xiàng)指標(biāo)，以此數(shù)據(jù)確定是否到達(dá)了設(shè)計(jì)要求的承載力、模量、有效加固影響深度，指導(dǎo)施工。假設(shè)達(dá)不到時(shí)，可調(diào)整夯錘質(zhì)量、落距或夯點(diǎn)間距等，也可修改設(shè)計(jì)方案。對(duì)于要夯實(shí)的濕陷性黃土，其含水量宜低于塑限含水量的1-3，當(dāng)其含水量低于10，

4、宜加水至塑限含水量；當(dāng)含水量大于塑限含水量3時(shí)，要采取措施降低含水量至塑限含水量。強(qiáng)夯所產(chǎn)生的沖擊能可打破土顆粒間的連續(xù)性，破壞原來的土體結(jié)構(gòu)，改變土體中各類孔隙分布狀態(tài)及它們之間的相對(duì)含量，使土顆粒重新排列成更密實(shí)的漩渦狀結(jié)構(gòu)。隨著土的觸變性能的恢復(fù)，處于更密實(shí)狀態(tài)中的粘膠粒和結(jié)晶鹽等膠結(jié)物由于顆粒間距離的縮小，更好地發(fā)揮了他們的膠結(jié)作用，提高了土體的抗變形能力和剪切強(qiáng)度。強(qiáng)夯法處理濕陷性黃土是一種很好的方法，簡單實(shí)用，易于施工，效果良好。沖擊壓實(shí)法是采用沖擊壓實(shí)機(jī)具處理濕陷性黃土地基。沖擊壓實(shí)機(jī)具由牽引車拖動(dòng)靠凸輪瓣對(duì)土進(jìn)行沖擊壓實(shí)，其擊實(shí)能可達(dá)2000KJ-3000KJ，追密壓實(shí)時(shí)有效壓

5、實(shí)深度約為1.5m。沖擊壓實(shí)機(jī)對(duì)土擊實(shí)后，土的密度超出了常規(guī)壓路機(jī)的壓實(shí)效果，且使天然土在壓實(shí)過程中完成了沉降要求,具有壓實(shí)和擊實(shí)兩種成效。沖擊式壓實(shí)機(jī)的生產(chǎn)使用源于南非，近年來國內(nèi)也開始有廠家生產(chǎn)，15KJ、25KJ、30KJ的均有，并逐步應(yīng)用于工程實(shí)踐中。用沖擊壓實(shí)機(jī)處理淺層濕陷性黃土是十分有效的。壓實(shí)次數(shù)視具體情況而定，一般控制在20次左右為宜。置換法是將根底地面下一定范圍內(nèi)的濕陷性黃土挖除，然后分層換填強(qiáng)度和模量相對(duì)較高的砂石、碎石、灰土、素土，并夯實(shí)至要求的密度，形成一個(gè)較好的持力層，以到達(dá)提高承載力和減少變形的目的。置換法主要適用于淺層濕陷性黃土，一般厚度不大于3m。具體有以下幾種

6、方法。灰土墊層是將根底地面下一定范圍內(nèi)的濕陷性黃土挖去，用按一定體積配比的灰土外摻石灰，石灰采用鈣、鎂質(zhì)II級(jí)生石灰在最正確含水量的情況下，分層回填壓實(shí)。采用灰土墊層施工時(shí)應(yīng)將灰土拌和均勻，控制含水量，其控制標(biāo)準(zhǔn)在最正確含水量2的范圍內(nèi)?；彝翂|層不僅可以消除被置換局部土的濕陷性，同時(shí)也可防止地表水滲透到地下濕陷性黃土層中，造成地基過大的沉降。置換法施工簡單，易于掌握，適應(yīng)性強(qiáng)，對(duì)于淺層濕陷性黃土有較好的處理效果。土墊層是指采用素土制作的墊層，在濕陷性黃土地區(qū)為消除淺層地基的濕陷性而采用。材料以粘性土為主。施工時(shí)應(yīng)使土的含水量接近于最正確含水量，一般控制在最正確含水量的2。土墊層要分層填筑，每層

7、厚度應(yīng)根據(jù)夯實(shí)機(jī)具有的能量決定，一般每層厚度為15cm-20cm。土料要求過篩，有機(jī)質(zhì)含量不得超過5。砂礫墊層是透水性材料，不適用于處治濕陷性黃土，易引起地下層濕陷性黃土產(chǎn)生濕陷。但在對(duì)濕陷性黃土產(chǎn)生的漏斗、洼坑進(jìn)行處理時(shí)，由于其范圍較小，很難用壓實(shí)機(jī)械碾壓，故這類情況一般采用充填砂礫的方法。用小型機(jī)械夯實(shí)或人工夯實(shí)，但需在外表做50cm-100cm的灰土封層,以防止地表水滲入。該方法用于局部處理是很好的，但必須要做好防水層，才能保證不再產(chǎn)生濕陷。復(fù)合地基法是在天然地基中設(shè)置一定比例的增強(qiáng)體樁體，使樁土共同承當(dāng)荷載，并具有密實(shí)法和置換法的效應(yīng)。具體采用以下方法。高壓旋噴注漿法，是利用鉆機(jī)把帶有噴嘴的灌漿管鉆進(jìn)至土層預(yù)定深度后，以20Mpa-40Mpa的壓力把漿液或水從噴嘴中噴射出來，形成噴射流沖擊破壞土層，當(dāng)能量大、速度快、脈動(dòng)狀的射流動(dòng)壓力大于土層結(jié)構(gòu)強(qiáng)度時(shí)，土顆粒便從土層中剝落下來，一局部細(xì)顆粒隨漿液或水冒出地面，其余土顆粒在射流的沖擊力、離心力和重力等作用下，