摘  要：地基土體是作為承擔(dān)建（構(gòu)）筑物重量的載體，其強(qiáng)度與穩(wěn)定性直接影響到建（構(gòu)）筑的正常使用，在黃土地基上修建公路、橋梁以及工業(yè)與民用建筑物時(shí)，首先要對(duì)黃土地基進(jìn)行分析。本文著重分析了濕陷性黃土的處理方法。

　　關(guān)鍵詞：濕陷性黃土；特征；處治方法

　　黃土在我國分布甚廣，其中以西北地區(qū)黃土地層最厚、最完整、發(fā)育好、底層全，其特征較典型。我國黃土分布面積為64萬平方公里，濕陷性黃土的分布面積占黃土分布面積的60%左右，主要分布在北緯30°~49°，東經(jīng)75°~127°之間，尤其在黃河中游地區(qū)。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。

　　一、黃土濕陷性的研究現(xiàn)狀

　　我國對(duì)黃土濕陷性的評(píng)價(jià)方法吸收了各國之長，吸納了幾乎所有國外的評(píng)價(jià)方法，同時(shí)又對(duì)傳統(tǒng)的評(píng)價(jià)方法進(jìn)行了有力的挑戰(zhàn)，提出了弦線模量和非線性模型為指導(dǎo)的有限元濕陷變形的方法，并取得了一定的進(jìn)展。

　　黃土的濕陷性是自然歷史的產(chǎn)物。然而，人們對(duì)其真正的認(rèn)識(shí)，卻是從上世界30年代開始的。在我國，特別是從建國到現(xiàn)在，結(jié)合國家基本建設(shè)，對(duì)濕陷性黃土的研究取得了不少成果。最近一個(gè)時(shí)期對(duì)黃土的研究又有了新的進(jìn)展，如對(duì)非飽和土力學(xué)特性的理論和吸力測(cè)試技術(shù)的研究，濕陷性黃土增減濕度后濕陷性的變化和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的研究，黃土層濕陷性黃土地基處理新技術(shù)等都取得了令人矚目的成果。

　　二、濕陷性黃土的特征

　　（一）顆粒組成以粉粒為主，含量約占60％以上。

　　（二）天然孔隙比較大一般在1.0-1.1之間。

　　（三）天然含水量較低，飽和度在15％-20％之間。

　　（四）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，顆粒間的粘結(jié)力隨即下降，在自重或荷載作用下將發(fā)生新的變形。

　　三、濕陷性黃土地基的處治方法

　　隨著高速公路建設(shè)的發(fā)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。

　　（一）密實(shí)法

　　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。

　　1、沖擊壓實(shí)法

　　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)兩種功效。

　　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。

　　2、強(qiáng)夯法

　　強(qiáng)夯法是用重量約為100KN的重錘，落距10m-20m沖擊地基，使地基土壓密和振密，以加固地基土，達(dá)到提高強(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(chǎng)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，若有差異時(shí)，應(yīng)按地段分別進(jìn)行選點(diǎn)試夯。用試夯的辦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)確定是否達(dá)到了設(shè)計(jì)要求的承載力、模量、有效加固影響深度，指導(dǎo)施工。若達(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％，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。

　　（二）置換法

　　置換法是將基礎(chǔ)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，以達(dá)到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。具體有以下幾種方法。

　　1、土墊層

　　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佳含水量，一般控制在最佳含水量的±2％。土墊層要分層填筑，每層厚度應(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％。

　　2、灰土墊層

　　灰土墊層是將基礎(chǔ)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）在最佳含水量的情況下，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)在最佳含水量±2％的范圍內(nèi)。灰土墊層不僅可以消除被置換部分土的濕陷性，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。

　　3、砂礫墊層

　　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)，但需在表面做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。

　　（三）復(fù)合地基法

　　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），使樁土共同承擔(dān)荷載，并具有密實(shí)法和置換法的效應(yīng)。

　　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，一部分細(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，與漿液攪拌混合，并按一定的漿土比例和質(zhì)量大小有規(guī)律地重新排列。漿液凝固后，便在土層中形成一個(gè)固體。固體與土體共同承擔(dān)荷載，形成復(fù)合地基，可達(dá)到提高地基的抗剪強(qiáng)度，改善土的變形性質(zhì)，使土體在上部附加應(yīng)力的作用下，不產(chǎn)生破壞或過大的變形。

　　高壓旋噴所采用的硬化劑一般為水泥漿，也是最便宜的注漿材料，其固結(jié)性能良好，品種較多，來源容易。

　　用高壓旋噴注漿法處理濕陷性黃土，在選定注漿管類型及噴射參數(shù)和注漿材料時(shí)，要根據(jù)工程目的而定，布孔間距及布孔方式也是如此。高壓旋噴處理濕陷性黃土不僅能提高地基土的承載力，也能減少沉降量。施工方法簡單快捷，也可處理深層濕陷性黃土，效果顯著。

　　四、結(jié)束語

　　目前公路系統(tǒng)仍無濕陷性黃土地基路堤設(shè)計(jì)、施工的技術(shù)規(guī)范，進(jìn)行處理時(shí)缺少法規(guī)依據(jù)。在具體處理過程中，由于濕陷性黃土的性質(zhì)有差異，采用單一方法其效果不一定顯著，可采取綜合治理的方法。在處治設(shè)計(jì)時(shí)要進(jìn)行方案比選，選擇既經(jīng)濟(jì)、技術(shù)又可靠的與實(shí)際相符的方法，以確保路基或基礎(chǔ)安全。