浅谈湿陷性黄土地基处理提升承载力方法

浅谈湿陷性黄土地基处理提升承载力方法

Summary：本篇文章首先对湿陷性黄土基本内容进行概述，从湿陷性黄土地基湿陷机理、湿陷性评价两个方面，对湿陷性黄土地基湿陷机理进行解析，并以此为依据，提出湿陷性黄土地基的处理方法。希望通过本文的阐述，可以给相关领域提供些许的参考。Keys：湿陷性黄土；湿陷机理；地基处理；承载力；处理方法湿陷性黄土主要指饱和框架不平稳的黄土，当受到自重压力或者自重压力与附加压力双重影响下，与水进行全面融合，黄土自身框架受到不同程度的损坏，进而引发沉降现象。由于湿陷性黄土地基自身具备一定的特点，给结构物造成了一定影响，使得路基或者结构物发生下沉或者倾斜等情况，给其后续的应用埋下隐患。随着我国西部开发战略的全面落实，西部领域已经是当前我国重点经济建设战略实施领域，黄土建设项目逐渐增多，对湿陷性黄土地基湿陷机理及地基处理加以探究是非常必要的。下面，本文将重点阐述和分析湿陷性黄土地基湿陷机理及地基处理方法。一、湿陷性黄土基本概述（一）湿陷性黄土含义当黄土和水进行融合之后，自身土质结构发生一定改变，并且黄土自身具备的粘聚力特性逐渐丧失，假设黄土地基具备一定的荷载作用，这就导致该部分土体出现不同程度的变形或者下降现象，土体强度也会快速降低，具备这种特性的黄土也就是湿陷性黄土。通常情况下，湿陷性黄土一般划分为两种，一种是非自重湿陷性黄土，另一种是自重湿陷性黄土。（二）湿陷性黄土自身特性1.湿陷性所谓的湿陷特性主要指黄土和水进行融合之后，土体自身含有的盐类物质出现溶解，并且土体之间的作用力发生改变，因为土体分子之间存在较大的间隔，使得无法再进行融合，进而导致土体结构呈现出蜂窝状。并且因为受到外荷载作用的影响，土体自身框架发生改变，产生细微开裂，使其快速沿着土体颗粒之间的间距进行发展，进而给土体结构带来损坏，出现湿陷特性。2.膨胀性黄土在与水进行融合之后，即便部分物质将会消解，但是土体自身体积也会随着变大，当水分快速蒸发之后，体积将会减小，在这种循环改变的情况下，导致土体自身结构发生改变，当这种黄土运用到路基建设中，将无法保障路基整体质量[1]。3.压缩性针对湿陷性黄土来说，自身含有较强的压缩特性，并且含水量比较少，无法实现紧实碾压。4.强度性黄土自身强度比较大，在进行基坑挖设的过程中，如果可以做好相应的排水工作，将会使得坡度要求逐渐减小。二、湿陷性黄土地基湿陷机理（一）湿陷性黄土地基湿陷机理一般情况下，黄土湿陷机理主要受到两个特性的影响，一个是黄土自身框架特性，另一个是胶结物质水理特性。针对黄土颗粒组成成分来说，一般以两个物质为主，第一个是石英；第二个是长石，通常这两项物质的占比要高于50%，黄土中粘粒物质常常会被凝结成集粒状，或者将其附属在沙粒后者粗粉粒的外部[2]。因为黄土中含有一定数量的粉粒以及集粒，进而构建了一个可以支撑整个框架的骨架，直径偏大的砂粒通常附着在框架中。因为在排列过程中比较分散，衔接密度不高，使得构建的框架间隙比较大。再加上黄土主要是在干旱或者半干旱的环境中产生的，可溶盐慢慢出现沉降现象，进而形成胶结物。在这种环境的作用下，使得土粒之间抵抗滑移水平逐渐增大，给土体自身压力密度带来了一定阻碍。因此，当黄土和水进行充分融合之后，根据水膜增厚情况进入到颗粒中，可溶盐开始呈现出溶解以及软化状态，进而使得骨架整体强度逐渐减少，土体在自身压力以及附加压力的双重影响下，自身框架遭受不同程度的损坏，土粒朝着大孔方向发展，土粒间距逐渐降低，进而产生湿陷，这就是黄土湿陷机理。当土体受力逐渐增大时，黄土湿陷性系数也会逐渐增加，当土体自身压力满足一定标准时，黄土湿陷性也就达到峰值，在这种环境下，随着压力的逐渐提升，土体湿陷性将会呈现出下滑现象。通过这种现象我们得知，当压力远远高于湿陷性初始压力时，但是不满足最高压力时，和水融合的黄土将会出现不同程度的湿陷性变形。因此，在开展工程设施工作时，在对压力进行设计的情况下，需要对地基当前的荷载情况以及湿陷性初始压力进行全面思考，这样才可以降低湿陷性给工程造成的影响。（二）湿陷性评价结合工程测试检测报告，两层黄土状土湿陷系数一般为土湿陷系数，平均系数是0.030，黄土湿陷性相对较低；如果各个层级的湿陷系数均低于0.015，则不包含在湿陷性黄土范畴中。结合湿陷性黄土地区建筑相关标准，我们可以对地基土自重湿陷量和湿陷量进行精准核算。其中，自重湿陷量一般需要从地面中进行核算，β0取0.9；湿陷量一般是从基础底面绩效核算，直到核算到非湿陷性土层层面中。Β取值一般为0～5m取1.5，5～10m之间取1.0，10m以下取0.9[3]。通过核算，如果各个工程场地的湿陷量核算结果低于5cm，而自重湿陷核算结果并非为0.0cm，所以该领域需要根据非湿陷性场地标准来实现规划和设计。但是值得注意的是，如果工程基础埋深有所明确，湿陷量可以重新核算，并且湿陷等级也需要进行重新设定。三、湿陷性黄土地基的处理方法在对湿陷性黄土地基进行处理的过程中，主要采用的方式有四种，第一种是浸水法；第二种是单液硅化法；第三种是碱液加固法；第四种是挤密法。应用这些方式的作用在于优化土体框架，提升土体自身力学功能，从而降低或者消除土体湿陷现象。（一）浸水法该处理方式的工作原理在于将黄土实施湿陷变形之后，将其和水进行充分融合，让黄土在自重压力的影响下，出现湿陷现象，并且形成一定的压力，将自身含有的湿陷进行消除。如果工程领域中的土层高于1000厘米，并且自重湿陷性土层高度高于500毫米时，可以采用浸水处理方式将高于地面600厘米的土层湿陷性进行消除。但是，在应用这种方式时，将会存在一定等待时间，之后才能进行应用。（二）单液硅化法该处理方式的工作原理在于借助压力将密度小以及粘度低的硅酸钠溶液灌入到土体分子中，之后通过产生的化学现象，让土体内部框架进行融合，进而产生一个较为坚固的框架，这种框架具备较强的强性，进而可以让地基达到固化效果。（三）碱液加固法该处理方式的工作原理在于借助氢氧化钠溶液，将其灌入到土体中，让其和黄土中碱性金属阳离子发生化学现象，通过置换，产生一定数量的碱土金属氧化物，以此达到加固的效果[4]。（四）挤密法挤密法主要在湿陷性黄土地基分布上，结合真实状况设定安置位置，并且做好打桩工作，之后把事前准备的灰土以及素土进行充分搅拌，在保证含水量满足一定标准之后，将其注入到孔洞中，实现分层夯实。在这种情况下，当土体之间挤压度逐渐升高时，将会使得其强度增多，进而让土体和桩体之间构建一个地基载力。这种处理方式主要应用在地基厚度是1000厘米左右的土层中，在应用的过程中，需要合理选择相关系数，并且保证桩体压实度。结束语总而言之，在湿陷性黄土中进行施工，为了保证施工质量，就要做好各项的设计和处理工作，这就需要在对湿陷性黄土湿陷机理有所了解之外，还要结合土体真实状况，可以选择湿陷性黄土处理方式，这样不仅可以保证施工质量，同时还能实现预期施工效果。Reference：[1]贾瑞杰.湿陷