地铁车站湿陷性黄土地基处理

发表时间:2016/3/8   来源:《工程建设标准化》2015年10月供稿   作者:曹安君
[导读] 中铁一局集团城市轨道交通工程有限公司 如何有效的保证地基的稳定性无疑是很多施工单位非常关注的问题。

(中铁一局集团城市轨道交通工程有限公司,陕西,西安,710000)

【摘  要】在进行地铁车站的施工过程中,常常会遇到湿陷性黄土地基的情况,如何有效的保证地基的稳定性无疑是很多施工单位非常关注的问题,本文重点分析了湿陷性黄土地基处理办法,目的是提高地铁车站建设的稳定性和安全性。
【关键词】地铁;车站;湿陷性;黄土;地基;处理

一、前言
        湿陷性黄土地基如果处理不好,在后期容易出现地铁车站地基的下沉,对于整个工程的质量会产生较大的影响,因此采用科学的办法进行有效的处理是保证工程安全最为关键的要素,本文重点对该问题进行了详细的分析和探索。
二、地铁车站湿陷性黄土工程概况
        湿陷性黄土一般为黄褐色或者黄色,在黄土中,粉土含量占65%左右,并且含有大量的硫酸盐、碳酸盐。湿陷性黄土的天然孔隙比在1左右,比较大的孔隙可以用肉眼看出。湿陷性黄土具有两大特点,第一,有着较高的压缩特性 ;第二,有较强的湿陷性。当湿陷性黄土地基受到压力时,经过水的浸泡土的结构会发生变化,容易出现下沉。因此,对于湿陷性黄土的地基,要采取把地表水进行拦截的措施进行处理,以防地表水发生渗漏,避免地基的底层由于湿陷下沉,在它的地面排水沟渠、地下排水构造物上要采取相应的防渗措施。湿陷性黄土地基的土层如果压缩性或者湿陷性较强,并且路堤的自重力高于允许的承受能力时,要考虑在这两种压力作用下会造成压缩下沉,出现这样的情况,除了要采取措施防止地表水下渗之外,还要根据工程的要求及工程特点,采取强夯、重锤夯实、换填等相关措施进行处理。在这里,强夯法又可以叫做动力加固法,在采用强夯法进行施工时,用起重机把重锤吊起,从高处自由落下来,在自由坠落的过程中形成一股强大振动能量以及冲击力,这股力量对地基进行强夯,促使地基的深层或者浅层都能受到不用压力的加固作用,使地基变得更加稳定,在强度以及稳固性上都能够达到要求。
三、湿陷性黄土地区岩土工程勘察要点分析
        1、 针对黄土土层形成原因实施判定。
        根据形成原因的不同能够将黄土划分为原生黄土和次生黄土两种主要类型,在常年的物质沉积下,基于流水冲刷作用,会形成次生黄土。 相较于原生黄土而言,次生黄土强度更低些。 由于形成因素的差别,会导致黄土土层湿陷性受到直接影响,其湿陷性大小大不相同,进而需认真判断所处地质黄土成因,针对性选择所需措施。
        2、勘察取样及试验。


针对湿陷性地区实施勘探时,切忌对土样进行扰动,因此勘察专员在黄土土质区域内使用薄壁取土器开展取土工作的时候应规避土样扰动情况的出现,同时确保探井数量充足,旨在确保取样质量得以优化保证 。唯有测试未发生扰动的土样样品,才能保证各项参数将实际的土质情况正确反映出来,与此同时,需确保所选取的工程勘测点深度可满足规范需求,进而获取正确的黄土湿陷性系数。 参考湿陷性黄土相关的系数所处深度、起始压力值可制定适合的地基处理方案,并为日后的工程设计工作提供可靠依据。
        3、分析地基厚度处理工作 。针对湿陷性黄土地区岩土实施地基处理的时候应综合考虑地基厚度处理工作,基于此可分为两种情况,充分考虑将建筑地基所有湿陷量处理厚度进行消除,就自重型湿陷性黄土而言,其地基湿陷对应量通常形成于压缩层内及其以下位置,若其厚度较大,则在总湿陷量中,压缩层以下的湿陷量会占到一半以上比例; 非自重湿陷性黄土地区地基湿陷仅仅形成于压缩层之内,可进行试验验证 。将黄土地区地基部分湿陷量处理厚度进行消除,结合基础形式以及建筑物类别基地面积等因素展开综合化考虑,认真分析之后实施处理,确保湿陷性黄土地区地基处理工作开展具备较强合理有效性。
        4、特殊性要求。在岩土勘探进程中通常会实施土工试验,试验成功度会对数据参数正确合理性产生直接影响 因此需充分满足该试验的特殊性要求,具体来说,第一,定期检查试验所需的各类仪器设备,做好设备检修工作,淘汰不合格产品,强化设备监管工作,并实施正确计量校正; 第二,定期开展试验人员技能培训工作,技术负责人和土工试验操作者共同构成实验室人员,试验的开展要求配备专业性较强的人员,因此要求其经常学习,强化自身知识技能,可及时发现试验存在问题,具备较强的问题分析解决能力。
四、地铁车站车站湿陷性黄土地基处理
        本文针对强夯法进行了详细的分析,强夯法施工重点及技术上的要求如下:
        1、基本原理
        当土体受到巨大冲击力的作用时,在土里会产生很大的冲击波及应力,此时,土中的孔隙得到有效压缩,土体的局部液化,在夯击点周围的一定深度内会有缝隙的产生,进一步形成排气通道,土里的孔隙水(气)溢出来之后,土体会很容易发生凝固,使一定深度范围内土体的压缩性得到有效降低,地基的承载力自然得到提高。
        2、施工重点 :在对地基进行处理时,它的范围要比基础的平面尺寸还大,超出基础边缘的宽度不能小于3m。在进行施工之前,要根据原先的设计在现场进行选点,然后进行试夯,如果是在同一个场地,而这个场地土性基本相同,那么,试夯可以在同一个位置进行,如果出现比较大的差异,那么,要选择在不同的地段进行试夯。在进行试夯的过程中,要对夯沉量进行测量,最后两击的平均夯沉量不能超过1至2cm,或者也可以根据试夯的结果来进行定夺。试夯完成之后,要从夯击结束之后的夯面到底下5~8m的深度,每隔50cm进行取土试验,对土的压缩系数、干密度、湿陷系数等指标进行监测,或者也可以做其他的原位检测。
        3、技术上的要求 :①对基土的含水量要进行控制。虽然采取强夯加固时对土体的含水量没那么高的要求,不过,基土的含水量对强夯的效果还是有一定影响,在采用强夯法对黄土地基进行施工时,对土体的含水量进行控制使其达到最佳状态,可以对强夯法施工质量造成影响,因此,土的含水量一般要低于塑限含水量的1%~3%。在将要进行夯实的土地层内,当土的含水量低于10%时,要进行加水达到塑限含水量为止 ;当土的含水量超过塑限含水量3%时,可以采取一定的措施,使土体的含水量降低下来。②控制施工质量。在对强夯的质量进行检测时,一般分为强夯施工过程的检测、夯后检测,检测指标一般指对施工夯沉量的控制、对深度的有效处理。在进行强夯的过程中,一般是以最后两击的平均夯沉量来确定每夯点的夯击次数。当强夯大于6,000kJ时,主夯夯沉量要小于8cm;当强夯小于6,000kJ时,主夯的夯沉量小于5cm;当强夯处于1,000~1,200kJ时,夯沉量要小于2cm。除此之外,夯坑的周边地面不能有过大的隆起 ;同时,夯坑不要太深,以免起锤发生困难。
五、结束语
        综上所述,本文首先分析了地铁车站湿陷性黄土地基特点和相关勘测的问题,随后针对地铁车站湿陷性黄土地基的相关处理办法进行了分析,目的是提高地铁车站湿陷性黄土地基的处理质量。
参考文献:
[1]宋方亮. 浅谈地铁车站湿陷性黄土地基处理[J]. 铁道建筑技术, 2012.
[2]耿羽, 吕杰. 浅谈地铁车站湿陷性黄土地基处理[J]. 城市建设理论研究:电子版, 2013, (19).
[3]李三虎. 地铁湿陷性黄土地基施工中DDC桩应用必要性研究[J]. 地球, 2013, (1).

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