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摘要：青海省乐都区地处黄土高原向青藏高原过渡镶嵌地带，土质为湿陷性黄土。在工厂建设生产线过程中，委托专业工程勘察公司对场地黄土进行岩土勘察湿陷性试验，根据黄土湿陷性评价结果，优选简易、适合的地基加固方法，采用3：7灰土换填法处理后，地基持久稳定不变形，对建筑物稳定、持续生产、有序管理有促进作用。
关键词：复合地基处理；黄土湿陷性地区；应用
引言
由于非饱和的欠压密土的湿陷性黄土，在水浸泡作用下，其较大孔隙率、偏低干密度，土的自重压力和附加应力下，会急剧下沉。在湿陷性黄土地基应用挤密桩复合地基进行处理，能够有效的消除存在大厚度黄土中的湿陷性问题。处理的原理是指：桩间因灰土或水泥土夯填到成孔和分层时所产生的侧向挤密作用而挤密，从而使得工程性能提高，最终其桩体具有一定承载力，并和桩间土共同作用成为复合地基；上部附加应力、地基的沉降变形因位于桩顶褥垫层内土工格栅的作用下更为合理的分布和协调。
1黄土湿陷性评价
所谓黄土湿陷性，指的是土质自身具有的一种特殊地质性质，受上部荷载、自重以及水分浸透影响，极易导致土体结构在短时间迅速破坏，随后突然发生大幅度沉降，这一过程即黄土湿陷性。对其进行湿陷性评价时，应注意相关事项以及评价结果影响因素，具体介绍如下。
1.1注意事项
实际评价的过程中，应参照土工试验方法标准等相关规范，准确计算土体密度、含水量、液塑限、压缩系数、剪切试验、固结试验等数值，同时，全面了解项目特点，制定、优选地基处理计划。此外，具体分析工况条件，总结黄土湿陷性评价标准，并适时调整相应参数值，以此缩小评判误差。
1.2影响因素
影响因素分为内外两部分，其中，内部影响因素有矿物成分、微结构表征以及化学成分；外部影响因素有外部载荷、水分浸透等。依据影响因素进行指标选取，影响显著的指标有干密度、孔隙比、含水量、塑性指数，指标排列顺序即对黄土湿陷性影响顺序，影响由大到小。
2基本物理性质对湿陷性影响
2.1含水率对湿陷性影响
黄土湿陷是在浸水到一定阶段后出现，而并不是在浸水饱和状态下发生，所以土样本身的含水量对于湿陷的影响也比较大。增湿和减湿土样的初始孔隙比基本保持不变；增湿使压缩变形增加，而湿陷变形减小，减湿则相反。最初的含水量与饱和含水量越接近时，其湿陷的系数也就越低；在每一阶段的含水量下，其压力也就比较大，湿陷性亦是如此。如果压力超过了某一个值时，湿陷系数也就不会再增加，还会有一定的下降，总的来说，就是含水量与湿陷性在一定范围内呈正比关系，超过这一范围其关系变为负相关。随着含水量的增大，湿陷系数将有明显的降低。
2.2孔隙比对湿陷性影响
对土的疏密程度进行衡量的主要指标就是土的孔隙比，也就是孔隙与体积的比。对于黄土来说，其最明显的特征就是孔隙比较多，也正因为如此，黄土湿陷才具有一定的空间。并且湿陷系数和孔隙比的关系呈正相关关系。可以看出孔隙比的值越大，湿陷的系数也就越大。在一定含水量范围内，并且在同一区域，如果e值小于某一标准时，黄土的湿陷性也就非常的低；而如果e值比这一值大时，湿陷性的表现也就非常突出。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通常情况下，孔隙比在0.8以下时，非湿陷性土比较多，而如果孔隙比在1以上时，湿陷性土占据绝大部分，在δsh>0.07的情况下，强湿陷性土的孔隙比几乎都在1以上。黄土的结构差异对于黄土的湿陷系数影响也比较大。总的来说，孔隙比的数值及其结构的差异对黄土本身的湿陷性及其强度影响比较大。孔隙比比较大的黄土其结构容易受到外力和内力的作用，很容易出现湿陷；反之，则相反。
2.3物质组成对湿陷性影响
我国黄土的组成成分中包含石英和长石以及方解石等微碎屑，同时还包含少量伊利石等粘土矿物，而高岭石和蒙脱石的含量比较少。研究表明，伊犁石和蒙脱石的含量对黄土的湿陷系数影响比较大。主要的原因是黄土的湿陷性及其胶结物与胶结程度等关系较为密切。如果黄土被浸水或者出现比较大的外力时，胶结也很难发挥其作用。因此，伊利石和蒙脱石的含量在一定程度上影响着黄土的湿陷性，二者呈正相关关系。
3湿陷性黄土地基的处理措施
3.1湿陷性黄土的处理目的
对湿陷性黄土地基进行处理的目的，主要是改善土的性质结构，减少地基因浸水而引起的湿陷性变形。同时，湿陷性黄土地基经处理后，承载能力也有所提高。
3.2湿陷性黄土常见处理方法
湿陷黄土地区的地基应根据湿陷黄土等级、结构物分类和水流特征，采取相应的设计措施和处理方案以满足沉降控制要求。例如湿陷性黄土地区的桥涵，宜设置在原有沟床上，并宜采用适应沉降结构；涵洞不应采用分离式基础等。处理后的地基承载力应满足设计要求，且其下卧层的顶面是我附加压力与自重压力之和。（1）灰土或素土换填法挖出基底以下一定厚度的湿陷性土层，然后用体积比3：7的石灰与黏性土回填，分层夯实，这种方法施工简易，效果显著。但施工时要保证施工质量，对回填的灰土或素土应通过室内击实实验，控制最佳含水率和最大干容重，否则达不到预期效果。（2）重锤夯实及强夯法重锤表层夯实适用于处理饱和度不大于60%的湿陷性黄土。一般采用2.5-3.0t的重锤，落距4.0-4.5m，对表层松土满夯2击-3击，可消除基地以下1.2-1.8m黄土层的湿陷性。重锤夯实法能消除浅层的湿陷性，例如1.5～4.5m深度。在最佳含水率情况下，可消除1.0-1.6m深度内土层湿陷性。强夯法根据国内使用记录，在重锤10-20T自由下落高度10-20m锤击两遍可消除4-6m范围内土层湿陷性。两种方法均应事先在场地进行夯击实验，确定达到预期预想效果所必需的夯点，锤击数、夯沉量等，以指导施工，保证质量。（3）石灰土或二灰、碎石挤密桩用打入桩、冲击钻或爆破等方法在土中成孔，然后用石灰土将石灰与粉煤灰混合分层夯填装孔而成（少数也有用素土）用挤密的方法破坏黄土地基的松散、大孔结构，达到消除或减轻地基湿陷性。此方法适用于消除5-10m深度内地基土的湿陷性。碎石桩是在地基中用碎石设置一定高度竖向桩体，形成复合地基，通过桩土的变形协调，大部分荷载传递给刚度大、强度高的碎石桩体，土体上的负荷大为减少，改善复合地基的工程性能，增强地基承载力。同时，碎石桩能使黄土密实度增加，孔隙比减小，压缩性减少，从而消除湿陷性，碎石桩还可提高抗震性能，减少沉降与不均匀沉降，缩短沉降期，达到加固湿陷性目的。（4）预浸法处理利用自重式湿陷黄土地基的自重湿陷性，在结构物修筑之前，将地基充分浸水，使其在自重作用下发生湿陷，然后再修建筑物。这样可以消除地表以下数米黄土的自重湿陷性，更深的土层需另外处理。但这种方法需水量大，可能使附近地表发生开裂下沉。
结语
在评价黄土湿陷性的基础上，应用3：7灰土换填法进行地基沉降处理，这一方法不仅能够有效消除湿陷性，还能节省成本，具有良好的经济效果。掌握3：7灰土换填法的应用技巧，能够做好黄土湿陷性地基处理工作，这对施工效率提高、施工质量优化有重要作用。
参考文献
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论文作者:赖金文
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年2期
论文发表时间:2019/6/15
标签：黄土论文; 地基论文; 孔隙论文; 含水量论文; 灰土论文; 自重论文; 系数论文; 《建筑学研究前沿》2019年2期论文;