湿陷性黄土地基处理方案

湿陷性黄土地基的处理主要取决于湿陷性黄土的特殊性质。湿陷性黄土地基的变形包括压缩性和湿陷性。当基底压力不超过地基土的容许承载力时，地基的压缩变形很小，大多在其上部结构的容许变形值之内，不会影响建筑物的安全和正常使用。湿陷变形是地基被水浸泡后产生的附加变形，常发生在局部，具有突发性，且不均匀，对建筑物破坏大，危害严重。所以，无论湿陷性黄土地区建筑物的地基承载力是否达到允许承载力，都要进行地基处理。前者以消除湿陷性为目的，后者以提高承载力为目的，同时湿陷性黄土在我国分布广泛，不同地区的黄土差异很大。所以，地基处理应区别对待，结合以下特点：1)湿陷性黄土的区域性差异，如湿陷性和湿陷敏感性、承载力、压缩性和不均匀程度等。2)建筑物的使用特性，如用水量、地基浸水的可能性等；3)建筑物对限制不均匀沉降的重要性及其使用的严格性，以及结构对不均匀沉降的适合性；4)材料和施工条件，以及当地施工经验。湿陷性黄土的地基处理措施是通过机械手段加固地基的湿陷性黄土，或者通过改变另一种材料来改变其物理性质，从而达到消除湿陷性、降低压缩性、提高承载力的目的，其中大多数主要集中浅层处理，即能够消除建筑地基的部分湿陷量；2)深层地基处理，即消除建筑地基的全部湿陷量。该方法包括使用桩基或深基础穿透所有湿陷性黄土层。湿陷性黄土地区有三种设计措施：地基处理措施、防水措施常用的地基处理方法有垫层法、重锤夯实法、强夯法、土(或灰土)桩夯实法和深孔夯实法等。,可完全或部分消除地基的湿陷性，或采用桩基础或深基础穿透湿陷性黄土层，使建筑物的地基位于密实的非湿润土层上，从而保证建筑物的安全和正常使防水措施是用来防止大气降水、生产生活用水和地基浸水，包括场地排水、地面防水、排水沟和管道排水、防水等。这是湿陷性黄土地区建筑设计中不可缺少的措施。结构的作用是适合建筑物或减少不均匀沉降造成的危害。在湿陷性黄土地区，国内外采用的地基处理方法很多：重锤表面夯实法、强夯法、垫层法、挤密桩复合地基、垫层处理法、预浸法、爆扩桩法、化学加固法和桩基法等。近年来，深孔夯扩桩、高压喷射注浆桩和复合载体夯扩桩也得到广泛应用。当前，在我国，重锤表面夯实、土(或灰土)垫层、强夯、深孔夯实、高压注浆固结土(或灰土)挤密桩复合地基和桩基应用广泛，经验丰富，而其他处理方法很少使用或从未使用过。化学加固多用于处理坍塌事故。从国外情况来看，与我国不同，保加利亚多采用水泥土垫层和混凝土挤密短桩。俄罗斯等国认为在处理厚度大于12m的黄土时，采用热处理、预浸和水下爆破相结合的方法比桩基础更经济。根据我们的经验，灰土垫层和灰土(或土)挤密桩分别能够用来处理3m和10m厚的湿陷性黄土层，10m以上都能够。预浸法可用于处理厚度大、自重湿陷性强的湿陷性黄土场地。但这种方法处理的离地表一定深度内的土层要有湿陷性，总而言之，在选择湿陷性黄土的处理方法时，首先要根据施工场地的湿陷类别、湿陷等级和区域特点，考虑因地制宜、就地取材的原则，根据施工工艺的可能条件，经过技术经济比较后选择。2.1湿陷性黄土的分布及特征中国湿陷性黄土的分布面积约占中国黄土总面积的60%。大多数分布在黄河中游，北起长城，南至秦岭，西至乌鞘岭，东至太行山。除河谷和突出山体的切割段外，湿陷性黄土几乎遍布全区，面积达27万平方公里，是我国典型的黄土分布区。另外在山东中部、甘肃河西走廊、西北内陆盆地、东北松辽平原也有零星分布，面积一般较小，不连续。湿陷性黄土一般覆盖在下伏的非湿陷性黄土层上，其厚度在六盘山以西较大，可达30m,在六盘山以东略薄。比如渭河流域的湿陷性黄土厚度有几米到几十米，湿陷性黄土的最大特点是在土的自重压力或土的附加压力与这种现象称为湿陷性，不同于一般土被水浸泡后压缩性略有增加的现象。因为不同地区黄土形成的自然条件差异较大，其湿陷性也有较大差异。有些湿陷性黄土在被水浸泡的土的自重压力下会发生湿陷，有些则在自重压力和附加压力的共同作用下会发生湿般将黄土开始湿陷时所对应的压力称为初始湿陷压力，可视为黄土被水浸泡后的结构强度。当湿陷性黄土的实际压力等于或大于土体湿陷的初始压力时，土体开始湿陷。相反，如果小于这个压湿陷变形不同于压缩变形，压缩变形通常在施加荷载后立即发生，随着时间的增加逐渐趋于稳定。对于大多数湿陷性黄土地基(不包括饱和黄土和新堆积黄土),大多数压缩变形能够在施工期完成，完成后三个月至六个月基本趋于稳定。湿陷变形的特点是：变形量大，往往超过正常压缩变形的几倍甚至几十倍；发生1-2天内很可能发生20-30cm的变形。这种大的、快速的、不均匀的变形往往会导致建筑物的严重变形甚至破坏。但是，湿陷性的发生完全取决于被水浸泡的概率。有些建筑在施工过程中就出湿陷性黄土湿陷变形的主要指标有湿陷系数、湿陷初始压力和湿陷初始含水量，其中湿陷系数最为重要。湿陷系数是指单位厚度的土样在土自重压力或自重压力和附加压力的共同作用下，浸入水中的湿陷量。它的大小反映了黄土对水的敏感性。湿陷系数越大，被水浸泡的土的湿陷性越大，从而对建筑物造成更大的危害，反之亦然。湿陷性黄土的湿陷系数一般用室内压缩仪测试，湿陷系数按式中：压力P作用下，土样下沉稳定后的高度；是上述加压稳定土样在浸水作用下下沉并稳定的高度；是土样的原始高度；为土样在压力P作用下下沉稳定后的孔隙比；为上述加压稳定土样在浸水作用下下沉稳定后的孔隙比；是土样的原始孔隙比。为土样在压力为上述加压稳定后的土样，在浸水作用下，下沉稳定后的高度；为土样的原始高度；为土样在压力为上述加压稳定后土样在浸水作用下下沉稳定后的孔隙比；为土样的原始孔隙比。hp为土样在压力h′,为上述加压稳定后的土样，在浸水作用下，下沉稳定后的高度；为土样的原始高度；e,为土样在压力e',为上述加压稳定后土样在浸水作用下下沉稳定后的孔隙比；eo为土样的原始孔隙比。湿陷系数在工程中主要用于：1)判断黄土的湿陷性；2)鉴别湿陷性黄土的湿陷强度；3)估算湿陷性黄土地基的湿陷量。根据现行黄土规范，用0.015作为判定黄土湿陷性的限值。如果大于等于0.015,则归为湿陷性黄土，如果小于0.015,则归为非湿陷性黄土。湿陷性黄土的湿陷性能够通过湿陷系数来大致判断。一般来说，≤0.03为弱湿陷，0.03<≤0.07为中等湿陷。>0.07表示强溃散性。≤≤>8,≤6s≤6s>在局部荷载的作用下，湿陷性黄土地基在湿陷过程中不但会产生竖向变形，还会产生水平位移。主要原因是土体浸水后结构被破坏，抗剪强度急剧下降，侧向约束大大减弱。在双重因素的影响下，地基土在湿陷时产生大量的侧向挤压，导致湿陷量的扩大。对于自重湿陷性黄土，因为自重压力作用下被水浸湿后，湿陷变形区内各水平面上没有压力差，所以不存在侧向挤压现象，但在外荷载作用下，侧向挤压发生在附加应力范围内。一般最大水平位移发生在基础周围的垂直截面上，集中在1.0β-1.5β的深度范围内(β为基础宽度)。如果基底压力或基底面积大，侧向挤压的水平范围和影响深度也会大。2.2湿陷性黄土地基各种地基处理方法的加固机理及影响因素地基处理技术在湿陷性黄土地区的应用，虽然在施工工艺上与其他地区差别不大，但其加固机理和方法进一步体现了湿陷性黄土的地域特征，往往提高了承载力，消除了黄土的湿陷性。1、重锤表面压实和强夯重锤表面压实适用于处理饱和度小于60%的湿陷性黄土地基。一般2.5-3.0t重锤，落锤距离4.0-4.5m,可消除基底以下1.2-1.8m黄土层的湿陷性。在压实层范围内，土的物理力学性质明显改善，平均干重明显增加，压缩性降低，湿陷性消除，透水性减弱，承载力提高。非自重湿陷性黄土地基具有较大的湿陷初始压力，用重锤处理某些湿陷性黄土层能够减小甚至消除黄土地基的湿陷变形。所以，重锤夯实在非自重湿陷性黄土场地的优势是显强夯法是在上述重锤夯实的基础上发展起来的一种地基处理方法。其优点是施工简单、效率高、工期短、消除湿陷性黄土深度大，缺点是振动和噪音大。当前，我国已将强夯法应用于湿陷性黄土地区的地基处理，并取得了成功的经验。夯击能量已超过8000KN.m,其对地基的影响深度按Mena公式计算：其中：H为影响深度，m;q为重锤，kn;h非坠落距离，m;γ为校正系数，可根据不同条件(地质、物理力学性质、孔隙度等)取值。).0.3~0.7;g是重力加速度。湿陷性黄土场地每个夯点的夯击数可按最终夯沉量等于3-6cm确定，一般达到6-9击。微湿湿陷性黄土没有或几乎没有自由水，所以强夯时不存在孔隙水压力消散的问题。代替夯实饱和土，必须采用间歇的、可变的夯实方法。您能够在一个夯击位置连续夯击到所需的夯击数，然后移动到下一个夯击位置，依次再次夯击。强夯对消除湿陷性黄土的湿陷性效果明显，一般可达8-2、土(灰土)垫层在湿陷性黄土地基上设置土垫层是我国传统的地基处理方法，已有近2000年的历史，现在仍被广泛应用。开挖处理范围内的湿陷性黄土，在最佳含水量时，用素土(多为原挖黄土)或灰土(灰土比一般为3：7或2：8)分层回填(压)实。用土垫层或灰土垫层处理湿陷性黄土地基，可消除地基底部1-3m土层的湿陷性。(当前也有6m以上换填，主要方法是下部换素土，分层碾压，上部用灰土垫层。)降低地基的压缩性，提高地基的承载力，降低土体的渗透性(或作为隔水层),地基处理的目的往往是消除湿陷性。另外，用灰土挤密桩或深孔夯实法处理湿陷性黄土地基时就其处理范围而言，土垫层可分为建筑基础(独立基础和条形基础)下的土(或灰土)垫层和建筑内的整体土(或灰土)垫层两种。在下列情况下，应采用整体灰土垫层：1)地基易被水浸泡的若采用其他方法难以完全消除地基的湿陷性，可与其他方法结合使用(主要是防水)。在其他情况下，经技术经济比较认为合理时在非自重湿陷性黄土地基上。但需要指出的是，当灰土(或土)垫层质量不符合工程质量要求时，湿陷事故的严重程度不亚于未经在独立基础或条形基础下设置一定宽度的灰土垫层，有利于应力在途中的扩散，增强基础的稳定性，防止基础下土体的侧向挤压，从而减少或消除基础的湿陷变形。相同土层的湿陷性黄土场地上的灰土(或土)垫层载荷试验表明，垫层宽度过小，不能超过基底宽度，地基被水浸泡后不能有效防止土的侧向挤压，湿陷变形仍然较大。所以，垫层每侧超出基础底部的宽度不得小于垫层厚度的一半，超出的宽度计算如下：式中：B为待处理土层底部的宽度，m;b为条形(或矩形)基础短边的宽度，m;z为基础底部到处理土层底部的距离；c.为了考虑施工机具的影响，外围设备的附加宽度应为20cm;θ为地基压力扩散线与垂直线的夹角，宜为22-30度。用素土处理时取小值，用灰土处理时取大值。设置整体灰土垫层是为了消除基底以下黄土的湿陷性。同时借助整体灰土垫层的防水作用，从室内和室外渗入地基，保护整个建筑下部未经处理的湿陷性黄土层不被水浸泡。所以，整个垫层超出外墙基础外缘的宽度不应小于其厚度，且不小于2m。当仅要求消除基底下处理土层的湿陷性时，宜采用局部或整体土垫层，当要求同时提交土的承载力或水稳性时，宜采用局部或整体灰土垫层。垫层质量由压实系数控制，并应符合下列要求：1)当垫层厚度不大于3m时，其压实系数不得小于0.93。2)当垫层厚度大于3m时，其压实系数不应小于0.95。灰土(土)挤密桩适用于加固地下水以上的湿陷性黄土地基。它是通过打入钢护筒，或振动沉放或爆破，在土中形成桩孔，然原来在桩孔内的土全部被挤到周围土层中，使桩周一定距离内的天然土被挤密，从而消除了桩间土的湿陷性，提高了承载力。灰土(土)桩是一种柔性桩。灰土(土)挤密桩基础，其上部荷载由桩和桩间土共同承担。压实地基是一种复合地基，其工作原理类似于垫层。当上部荷载通过它向下传递时，应力将比自然地基传播得更快。在加固深度以下，附加应力将大大降低。灰土(土)挤密桩对地基的加固作用是当处理宽度不足时(特别是当黄土的湿陷性没有全部消除时),地基可能会发生较大的下沉，甚至失稳。根据《湿陷性黄土地区建筑规范》(GBJ25-90)的要求，对于局部处理，非自重湿陷性黄土场地两端的处理宽度应超过地基宽度的0.25倍，且不应小于0.5米。在自重湿陷性黄土场地，处理宽度应为如果湿陷性黄土地基作为一个整体处理，超出建筑物外墙地基外缘的每侧宽度应大于处理厚度的一半。处理厚度应根据建筑物对地基的要求、地基的湿陷类型和数量、湿陷性黄土层的厚度和施工机械的能力综合考虑。必要时，应采取防水措施和构造措施。根据现行规范，非自重湿陷性黄土场地和自重湿陷性黄土场地根据建筑物的重要性区别对待。甲、乙类建筑的桩间土压实系数不应小于0.88,其他建筑不应小于0.84。孔内填充材料应为素土或灰土，分层回填夯实。其压实系数，甲、乙类建筑不应小于0.95,其他建筑不应小于0.93。当采用挤密桩处理整个湿陷性黄土地基时，应设置0.5m厚近年来，深层夯扩桩在湿陷性黄土地区也得到了应用。采用螺旋钻孔，直径一般为40cm。夯锤重量一般为20-30KN,孔内填充物一般为素土或灰土，或建筑垃圾、废料。在湿陷性黄土地区建筑基础应用中，成孔后，逐层夯填时，将孔周围的土压实。压实范围与夯锤的夯击能量有关，能消除孔周围土的湿陷性，提高地基土的承载力。其受力与灰土挤密桩基础相似，但不同的是灰可达20米左右，且没有地下水的限制。对于湿陷性黄土地基处在湿陷性黄土地区，桩基用于穿越湿陷性黄土层。在非自重湿陷性黄土地区，桩底应支承在低压缩性的非湿陷性土层中。对于自重湿陷性黄土场地，桩底应支撑在可靠的持力层上。经过30多年的工程实践证明，如果桩穿过湿陷性土层，支撑在可靠的持力层上，地基被水浸泡后完全能够保证建筑物的安全，否则会导在湿陷性黄土地区，常用打入桩、静压桩、钻孔灌注桩或人工挖孔桩、灌注桩。近年来，钻孔灌注桩、静压桩和灌注桩被广泛应用。在兰州等湿陷性黄土较强的地区，多采用端承桩，而在安、豫等湿陷性黄土相对较弱的地区，多采用端承摩擦桩或摩擦端承桩。近年来，复合载体夯扩桩主要用于桩进入非湿陷性土层时提高桩端承载力。与其他地区使用的桩基不同，在湿陷性黄土土层中，不但能够不考虑桩的摩阻力，而且要从桩的承载力中减去桩的负摩阻力。所谓负摩擦力，就是浸水后自重湿陷性黄土层。当土的下沉速率大于桩的下沉速率时，土对桩的侧面施加向下的摩擦力。一般来说，地基土的竖向位移越大，负摩擦力越大。试验表明，两者之间不存在正比关系，负摩擦力受土体抗剪强度的影响。虽然桩与土的相对位移较大，但浸水后降低的抗剪强度不足以支撑外面饱和土的自重，所以悬挂范围有限。一般来说，桩基负摩阻力只出现在自重湿陷性黄土地基中，而非自重湿陷性黄土地基中的桩基不需要考虑。不过，多年来非自重湿陷性黄土地区桩基的工程经验证明，沉入式桩基仍可能产生负摩阻力，即使负摩阻力值比自重湿陷性黄土地区小得多，在某些情况下不应忽略。自重湿陷性黄土层浸水后会发生湿陷，但桩在荷载作用下也会下沉。在桩的上部，土层的沉降大于桩的位移，产生负摩擦力；在桩的下部，土体的沉降小于桩的位移，会产生正摩擦力。存在一个“中性点”,负摩擦力变为正摩擦力。此时，桩的位移等于土的下沉量，所以摩擦力为零。计算负摩擦力时，只考虑中性点以上的部分，即负摩擦力的计算深度。在湿陷性黄土场地的实验表明，中性点基本上位于湿陷性黄土层与其下的非湿陷性黄土层的交界处。所以，负摩擦力的计算深度应等于湿陷性黄土层中桩的总长度。正负摩擦力的大小应通过现场试验确定。桩基施工过程中，特别是钻孔桩成孔后，必须清理孔底，以免影响桩端承载5.化学加固法在我国湿陷性黄土地区，已取得实践经验的化学加固方法有硅化加固法和碱溶液加固法，其加固机理如下：一方面，硅化加固湿陷性黄土的物理化学过程是基于低浓度、低粘度的硅酸钠溶液顺利渗入黄土孔隙；另一方面，溶液与土壤凝结，土壤起凝结剂的作用。液体硅化体系由10%~15%的硅酸钠溶液和2.5%的氯化钠组成。溶液进入土壤后，溶液中的钠离子与土壤中的水溶液盐中的钙离子(主要是CaSO4)发生交换化学反应，即在土壤颗粒表面形成硅酸凝胶膜，从而加强土壤颗粒之间的联系，填充颗粒之间的孔隙，使土壤耐水、稳定，降低土壤的透水性，消除湿陷性，提高地基的承载力。化学反应式如下：Na20.nSi02+CaSO4+mH20→nSiO2。(m-1)H2O+硫酸钠+氢氧化钙在反应初期，硅酸凝胶膜的厚度很小，只有几微米，所以不妨碍以后压入溶液的渗透流动。但几个小时后，因为生成了大量的凝胶，土壤中的孔隙被硅酸凝胶填满，毛细通道被堵塞，降低了土壤的透水性。硅酸凝胶膜的厚度虽然很小，但有充足的强度使土体在溶液饱和初期不会因外荷载而引起过大的附加沉降。随着胶膜的逐渐增厚和硬化，土的强度也随着时间而增加。加固后的前半个月，土的强度增长速度最快，一年后仍有增长。当土壤样品浸泡在水中时，仍然能够观察到黄土继续变硬。在硅化加固中，黄土中的钙镁离子反应形成硅酸凝胶，但土达到一定强度。为了提高加固土的早期强度，减少加固过程中的附加沉降，能够采用充气硅化法。通常，CO2和氨用于充气硅化，CO2更常用。即首先向地基中注入CO2气体，使土壤中的空气被CO2部分占据，使土壤活化。然后，注入硅酸钠溶液，然后注入CO2。因为碱性硅酸钠强烈吸收CO2,形成自真空效应，促使浆液在土壤中均匀分布，渗透到土壤的微孔中。结果，95%~97%的孔隙可被浆液填充，大大降低了加筋土的透水性。地基加固后，浸水后的附加沉碱溶液加固：我国从20世纪60年代开始用NaOH溶液加固湿陷性黄土地基，其加固原理是：NaOH溶液注入黄土后，首先与土壤中可溶性和可交换性碱土金属阳离子发生反应。结果，碱土金属氢氧化物在土壤颗粒表面生成，例如：这个反应是在溶液渗透到土壤中的瞬间完成的，其消耗的NaOH只占土壤加固的一小部分。土壤中的游离二氧化硅和三氧化二铝，以及土壤细颗粒(铝在氢氧化钠溶液的作用下，土壤颗粒(硅铝酸盐)的表面会逐渐膨胀软化，相邻的土壤颗粒在这个过程中会更加紧密地相互接触，表面会相互融合。但只有在NaOH的作用下，这种土粒间的熔融胶结(硅铝酸钠胶结)才是不稳定的。只有当土壤颗粒周围存在Ca(OH)2时，这种胶结作用才能转化为具有高强度和水硬性的钙铝硅酸盐复合体。依靠这些混合物的形成，使土粒牢固地胶结在一起，强度大大提高，土粒具有充足的水稳定性。上述反应是在固体-溶剂相中进行的，在室温下反应速率较慢，但通过提高当土壤中可溶性和交换性钙镁离子含量较高时，灌注NaOH溶液可获得满意的加固效果。比如土壤中这些离子的含量较低所以为了获得有效的加固效果，能够采用双溶液法，即先浇NaOH溶液，后浇NaCl溶液。此时后者与土壤中的部分NaOH反应生成Ca(OH)2,部分CaCl2也直接与铝硅酸钠络合物反应生成水硬性2氢氧化钠+氯化钙→2氯化钠+氢氧化钙H20+2氯化钠碱液加固的适用范围和自重湿陷性黄土地基能否用碱液加固取决于其对湿陷性的敏感性。自重湿陷敏感性强的地基不宜用碱液加固。当对自重湿陷不敏感的黄土地基经试验认可，需用碱溶液加固时，应采取卸载或其它措施，以减少充液可能引起的附加沉降。当土壤中可溶性和交换性钙镁离子含量较高时(大于10mgcq/100g干土),只能用一种碱液溶液进行加固，否则需要碱液和CaCl2两种溶液进行加固。经过技术经济比较，也可采用碱液和生石灰桩混合加固法。但在下列情况下不宜用碱溶液加固：①对于地下水位或饱和度大于80%的黄土地基；②已渗入沥青、油脂等石油化合物的黄土地基。6.预浸法预浸法是在建筑前预先浸泡大面积的湿陷性黄土场地，使土体在饱和自重压力的作用下发生湿陷，产生压实，从而消除所有黄土层的自重湿陷性和深层土层的外荷载湿陷性。上层土层(一般在地表以下4~5m以内)仍有外荷载湿陷性，需预沉的沉坑边长不应小于湿陷性土层厚度。当浸没坑面积较大时，可分段进行浸没，浸没坑内水位不应低于30cm。连续浸泡时间以湿陷变形和稳定性为准。它的稳定标准是最近5天的平均湿陷性小于5毫米。地基预浸水后，基础施工前，应进行补充勘探，重新评价地基的湿陷性，并用垫层法或强夯法处理上部湿陷性土层。预浸法一般适用于厚度大、湿陷性强的湿陷性黄土场地。因为场地周围的地面遇水下沉、开裂，且容易通过孔洞造成“水跑”,影响附近建筑物的安全，所以在空旷的新建区域较为适用。在建筑物密集的地区使用时，被淹没的场地与已建建筑物之间应有充足的安全距离。当局部地基中有防水层时，被淹试验坑与已有建筑物的净距不应小于湿陷性黄土层厚度的3.0倍。无防水层时，应不小于湿陷性黄土层厚度的1.5倍。此外，还应考虑洪水预浸法需要大量的水，施工周期长。处理1m2面积至少需要水量降低到一定要求，至少需要一年的时间。所以预浸法只能在高压注浆固结法和CFG法的加固机理与其他地区基本相同。请参考其他相关章节。此外，在饱和黄土地区，近年来还采用了2.3湿陷性黄土地基处理施工技术常见的湿陷性黄土地基处理方法大多与国内地基处理方法的2.3.1灰土(或素土)垫层施工灰土(或素土)垫层施工时，应先挖出处理范围内的所有湿陷性黄土，并夯实或压实底部。然后将现场挖掘的粘土制成相当于最佳含水量的土料，并根据所选择的碾压(或夯实)机械，按一定厚度分层铺土，分层碾压(或夯实)至设计标高。可分段开挖，分段碾压(夯实)应避免上、下表层垂直接缝，错距不小于0.5m..施工缝两侧0.5m范围内，应增加碾压(或夯实)遍垫层所用的土料不得为有机质含量大于8%的种植土、建筑垃圾和冻土。灰土应预先过筛，其粒径不应大于15mm。石灰应经熟石灰过筛后使用，其粒径不应大于5mm,且不应有未成熟的生石灰块。施工中使用的机械一般采用重锤、压路机、羊脚碾、蛙式打夯机等。每层的摊铺厚度和灰土或土料的含水量应根据所选用的施工机械确定。选取的含水量应接近最佳含水量，最佳含水量一般由击实试验确定。垫层施工质量检验应在每层表面以下2/3厚度处取样，并检测土壤的干密度。抽样数量不应少于下列规定：①整个垫层，每层每100m2处；②矩形(或正方形)基础底部垫层，每层2处；③条形(含管道)基础底部垫层，每层每30m2处。硅化加固硅化加固的主要材料是硅酸钠，主要设备有注浆管、打孔机分配器(带三脚架或其他机械成孔机)、溶液罐、注浆泵、胶管(带压)压力表、滑轮等。灌浆孔的布置原则应使加筋墙在平面和深度范围内形成一个整体。加固1m3土壤的溶液量Q(L/m3)可计算如式中：Vn为加固前1m3土的孔隙体积，L;Vw为加固前1m3土中水的体积，L;γ为加固前地基土的平均干重Kn/m3;w为加固前土的平均含水量，%。硅化湿陷性黄土地基的施工可分为以下步骤：(1)钻进注浆管。硅化施工一般从高出自然地面或基础底面1.0~1.5m的覆盖层开始，根据设计的灌浆孔放样定位。进注浆管可采取分批、分段流水作业，由外向内间隔进行。当加固深度大于1.5m时，应分层进行注浆，注浆顺序应自上而下，即先将注浆管打入第一层加固层，注入浆液，再打入第二层加固层，以此类推，直至设计规定的深度。(2)浆液配置当水玻璃(硅酸钠)溶液的浓度大于硅化加固所需的浓度时，应用水稀释，稀释的1L硅酸钠溶液的水量x(L)可计算如下：其中：al为硅酸钠(水玻璃)溶液稀释前的比重，一般为1.45~1.53;A2是硅酸钠溶液用水稀释后的比重，采用单溶液硅化时一般为1.13~1.15。配制泥浆时，将未稀释的硅酸钠溶液放入容器中，将2.5%的氯化钠溶液和根据上式计算的用水量慢慢放入容器中，搅拌均匀，用比重计检查其浓度。符合要求后，将配制好的溶液放入容器中进行灌浆，并立即使用。储存时间不应超过4h,以避免沉淀和凝胶形成。灌浆管中每层土壤所需的硅酸钠溶液量V(L)可计算如下：式中：R为钢筋半径，m;1加固一层土的厚度；q代表强化(3)向基础内灌浆。与灌浆孔灌浆相同的程序一般从上到下分层进行。注浆管达到设计标高后，应及时连接注浆设备，将浆液注入土中。接管灌浆时，不得摇动灌浆管，以防松动造成管壁与周围土壤产生间隙，导致灌浆。灌浆压力一般为1~2Mpa,灌浆速度为2~5L/min。在灌浆过程中，也能够根据具体情况逐渐增大或减小灌浆压力和灌浆速度。当浆液冒出地面时，应立即停止灌浆，并将灌浆管周围的表土疏松、压实或采取其他有效措施后，整个灌浆孔灌浆完成后，应及时拔出灌浆管，并用热水冲洗。碱液强化设备和工艺相对简单。用洛阳铲或钢管打到预定的加固深度，孔径5~7cm。用直径2~4cm的卵石填孔至注浆管下端标高，然后将20mm的钢管插入孔中，再用直径0.5~2.0cm的卵石填管，高约20~30cm,用素土填至表面。碱液注入浇注桶内，溶液可通过桶内蒸汽管加热，也可直接通过桶底的火加热。筒体底部焊接一个阀门直径为20mm的喷嘴，外接一根直径为25mm的橡胶管。注入碱液时，将橡胶管与注液管连接，打开阀门，溶液会以自流方式向灌浆孔周围渗出，形成碱溶液加固中氢氧化钠的消耗量主要取决于土壤的吸收能力，这是由土壤中有机质含量中的钙镁离子和细颗粒吸收这些成分并与氢氧化钠反应的能力决定的。一般1m3黄土加固所需的氢氧化钠用量约为35~45kg,相当于干土重量的3%左右。为了使更多的氢氧化钠被土壤吸收，也能够先灌浓溶液(120~130g/L),再灌稀溶液(70~80g/L)。当溶液带入土体的水量较大时，湿陷性黄土地基容易产生较大的附加沉降，不宜使用浓度较稀的溶液。灌浆孔一般应在基础两侧或四周成排布置，孔距视基础加固要求而预浸施工淹没场地的面积应根据建筑物的平面尺寸和湿陷性黄土层的对于平面呈矩形的建筑物，淹没场地的宽度不应小于湿陷性黄土层的厚度，并根据建筑物的平面尺寸，沿短边加宽2~4m,沿长边加宽5~8m。对于方形或圆形建筑物，被淹场地的边长或直径应大于湿陷性黄土层的厚度，并根据建筑物大小延长3~5m。当淹没面积较大时，应分段进行预淹没，每段约50m。在淹没的前沿场地周围挖或筑土埂，高0.5m,设置地标点和深标点。浸泡后定期观察标点下沉，直至下沉稳定。自重湿陷性黄土场地土体一般比较松散，往往分布有裂缝和孔洞，在浸水过程中容易发生“跑水”,给浸水法施工带来困难，影响处理效果。所以从注水开始就要仔细观察。如果发现裂缝或孔洞“跑水”,就要及时填堵。淹水初期，水位不宜过高，当周因为湿陷性黄土地区湿陷性黄土的特性，除了正常必要的地基处理外，防水措施也是保证湿陷性黄土地基上建筑物安全和正因为湿陷性黄土浸水后变形的特点，对于湿陷性黄土地区的建筑物来说，防止水润湿地基而引起变形是非常重要的。在自重湿陷性黄土地区，当湿陷性土层较厚时，受限于施工技术条件，或经经济比较认为不合理。但是，通过消除地基的部分湿陷量，很难达到控制剩余湿陷量的目的。所以，必须加强防水措施，采取严格的防水措施，并补充地基处理。这可不过，对于非自重湿陷性黄土地基上的一般建筑，如果局部地基湿陷量较小，可省略地基处理，以防水措施为主，结构措施为辅，不会造成严重的湿陷事故。这也是在非自重湿陷性黄土地基上的习惯做法，有一定此外，还有结构措施，即在湿陷性黄土地基上的建筑物的结构设计，应考虑建筑物在局部地基塌陷时仍能保持其整体性和稳结构措施的主要内容有：①选择合理的结构和基础形式，以适合不均匀沉降；②加强结构整体性和空间刚度，减少不均匀沉2.4结论壤的设备很复杂，并且加固土壤的强度不够均匀。20世纪50、1.强夯施工原理强夯法又称强夯法，是利用重力机械将一个重8~30t的夯锤提升到一定高度，然后突然松开。重锤从高处自由落下，对地基产生强大的冲击能量，在地基土中产生巨大的应力波破坏土体原有的宏观孔隙结构，引起土体局部液化，产生很多裂缝，加强排水通道，使孔隙水逸出。孔隙水压力消散后，土体重量重新固结，承载力提高。同时，强夯也提高了土层的均匀性，减少了路基的2.强夯施工控制参数大面积施工前，先进行试夯，在试验场地沿距夯点相同距离埋设双管封闭孔隙水压力计或钢弦孔隙水压力计。在夯击作用下，研究孔隙水压力沿深度和水平距离的增长和消散的分布规律，以确定强夯的有效加固深度、夯点的布置和间距、夯击次数和遍数中为效中为效k有①②①②①②②①②①②①①②①②①②②①②①②①h——下落距离，m.夯点的布置一般采用等边三角形或正方形网格布置，夯点的先夯实标有1的夯点，再夯实标有2的夯点。经过不同时间看是否符合设计要求