湿陷性黄土地基的处理措施
【摘要】本文通过化学材料加固黄土试验和查阅相关资料分析了湿陷性黄土地基处理技术的进展情况。
目前强夯法技术已经比较成熟，而且其造价比较低，但是强夯后的黄土地基不具有抗水的能力；高分子材料固化处理的地基强度高，固化后黄土地基的水稳性好，但是其造价比较高；DDC法的优点有：降低了工程造价、节约材料、节约耕地、保护生态环境等。
【关键词】湿陷性黄土; 地基处理; 强夯; 化学加固; 夯击固化法; DDC法
【abstract 】this paper through the chemical material reinforced loess test and access relevant information analysis the collapsible loess foundation treatment technology progress. At present dynamic compaction method is comparatively mature technology, and the cost is lower, but after the dynamic compaction of loess foundation has not resistant to water ability; Polymer materials with high strength of curing foundation, after curing of the loess foundation better water stability, but the cost is higher; The advantages of the DDC method is: reduce project cost, material saving, saving cultivated land, and protect the ecological environment, etc.
【keywords 】collapsible loess; Foundation treatment; The dynamic compaction; Chemical reinforcement; Ram and curing method; DDC method
引言
在我国的华北、西北地区广泛分布着湿陷性黄土，它们属于非饱和的欠压密土，具有高压缩性、湿陷性、较小的干密度和较大的孔隙率等特性，而且在自重压力和附加压力作用下湿陷性黄土受水浸湿后结构会迅速的被破坏，从而发生显著的下沉现象。
因为含水量的增加会影响土体的力学性质,使地基的承载力降低，所以对于湿陷性黄土的地基中选择经济合理的、可行的地基处理方法显得十分重要。
一般湿陷性黄土的强度较低，而压缩性较高。
湿陷性黄土在土体自重应力或者自重应力和外部附加应力共同作用下, 受水浸湿之后强度会迅速的降低。
如果土体中残余的结构强度不能够抵抗土体中的结构应力, 土体结构就会迅速的被破坏，同时会产生明显的附加沉降。
由于受水浸湿具有不确定性，因此土体湿陷对工程建设会产生很大的危害，要确保在正确掌握场地工程地质特性的基础上,严格按国家现行规范进行湿陷性黄土的地基处理。
一、湿陷性黄土及地基处理
之前我国已经对黄土方面进行了很多的研究，因为其特殊性质以及分布的地域变化。
上个世纪50年代以来，很多学者已经对黄土地区的湿陷性问题引起重视，对其地基处理技术及工程性质作了大量的研究,尤其是对黄土的湿陷机理、冲击压实法、强夯法等的研究和实践。
（1）湿陷性黄土的特性。
①湿陷性黄土的分布及性质
湿陷性黄土在我国主要分布在东经102°-114°、北纬34°-45°之间的黄河中游地区，该地区可以分为7个区和多个亚区, 不同区域的黄土有着不同的特征，差异主要表现在湿陷性黄土的厚度、物理力学性质等方面。
②黄土湿陷产生的原因、影响因素及评价。
由于黄土湿陷现象是一个复杂的物理、化学变化过程，所以对于黄土产生湿陷的机理有着很多不同的观点，至今还没有任何假说可以准确的解释黄土湿陷的所有现象。
黄土产生湿陷的原因是多方面的，内在的原因主要是包括颗粒组成、化学成分、矿物成分在内的黄土的物质成分以及结构特征(以粉粒为骨架的多孔结构,架空孔隙的存在)；产生湿陷的外部条件是在一定压力下受水浸湿。
所以黄土湿陷性强弱及结构特点受到黄土中的粘粒含量的多少、成分、胶结物含量以及颗粒的组成与分布影响；黄土架空孔隙的存在、所含盐类类型及多少、含水量、土体天然孔隙比、所受压力也会影响黄土的湿陷性。
（2）湿陷性黄土地基处理要求和处理技术
①根据黄土地区建筑物的重要性将其进行分类。
根据施工的安全性、经济性以及科学合理性, 对不同类别的建筑物提出不同的地基处理要求以及相应的防水措施要求和建筑措施。
如果地基的压缩变形、湿陷变形或者承载力不能满足设计的要求，就要根据地基土质条件、等级、湿陷类型和建筑物类别等, 在湿陷性黄土层内或者地基压缩层内采取适当的处理措施。
②地基处理技术
根据工程地质学知识,可以采用多种方法对黄土进行加固处理,改善它的工程性质。
方法主要分为机械(物理)处理和化学加固。
目前国内外采用的湿陷性黄土地基处理方法有强夯、重锤表层夯实、热处理、水下爆破、挤密桩、垫层、预浸水、化学加固、桩基础等。
在我国用的比较多的方法是重锤表层夯实、土桩挤密、土垫层和桩基础，这些方法使用的经验也比较丰富。
近些年研究和推广比较多的方法是强夯法和冲击压实法等。
冲击压实法、强夯法、孔内深层强夯法等已经广泛用于处理高速公路湿陷性黄土地基、路基，而且取得了不错的成果。
黄土的化学加固法比较方便和快速,所以人们也已经接受这种方法。
二、强夯法
强夯法即是将质量为10 t-40 t的夯锤反复提到一定高度，然后使其自由落下，落距一般为10 m-40 m,借此给地基冲击和振动能量，以此来提高地基的承载力，降低地基的压缩性,很好的改善地基的性能。
强夯法产生的冲击能量很大, 可以使深层土体产生冲切变形,从而使地基密实。
所以强夯法属于深层动力密实法的一种，它可以提高地基承载力以及消除较深层黄土的湿陷性。
①确定承载力。
使用的单击夯击能一般能够达到1 000 kN·m-4 000 KN·m。
②确定施工参数。
为了能够选取合理的夯击能、夯击点的平面布置形状、夯点的最佳夯击次数、夯击点间距等施工参数，施工前必须进行试夯。
③确定单击夯击能。
通常都是根据消除湿陷性黄土层的有效深度来确定强夯法的单击夯击能。
④检测强夯的效果。
在强夯有效加固深度范围内, 每隔0.5 m取Ⅰ级土样进行室内试验,检测土的干密度、湿陷系数、孔隙比、压缩模量等指标,检测的湿陷系数不应该大于0.015。
三、夯击固化新方法
通过强夯法处理过的黄土地基在动力特性、抗水性、抗震性能等方面有缺陷，所以要同时采取防水和排水工程措施，而且要严格控制处理土层中的含水量。
黄土抗水性变强是高分子材料固化黄土最大的优点，然而它的成本比较高。
如果将强夯法和高分子材料固化相结合，也就是湿陷性黄土深部用强夯处理, 然后将适量高分子材料喷洒在强夯后的表层松土上，再进行搅拌夯实,这样结合的对湿陷性黄土地基进行处理,可以消除黄土的湿陷性、震陷性和液化势。
一方面降低了地基全部采用化学固化处理的高成本，另一方面还提高黄土地基处理效果。
四、化学加固法与高分子材料SH固化黄土
在黄体中注入硅酸钠、丙烯酰铵、氢氧化钠、氯化钙、铬木素纸浆废液以及水泥浆等,靠溶液本身或溶液与土中化学成分产生化学反应,生成凝胶,使松散的黄土胶结成为整体,这种方法即是化学加固法。
这种方法可以消除湿陷性,提高黄土的强度,降低透水性,从而可以较好的处理地基。
在建筑工程部门化学加固法通常采用是以水玻璃材料为主的单液、双液和以烧碱作原料的氢氧化钠溶液加固法。
五、DDC法
DDC法是深层地基处理的一种新型方法。
这种方法是先成孔到预定的深度,然后边填料边强夯或者自下而上分层填料强夯，因此可以形成高承载力的密实桩体和强力挤密的桩间土。
这种方法的优点是降低工程造价、节约耕地、节约材料、保护生态环境等。
六、结束语
要想创建湿陷性黄土地基处理新方法就必须依靠理论方法和系统研究。
目前
应该加紧开展前期的准备工作，可以在现场采集黄土地基加固处理试样以及在室内制作多种加固体,反复的进行试验、分析，研究夯击固化黄土的机理等。
参考文献
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