王永磊
延安市工程地质勘测有限责任公司，陕西 延安 716000
摘要：我国国土面积辽阔，许多施工场地的土类是黄土，在黄土地区建设工程时，极易出现黄土湿陷变形的现象，影响工程施工进度。根据湿陷性黄土的特点，地基处理也应随之作出调整。本文对黄土湿陷性地基带来的影响和其破坏形态进行了分析，深入了解湿陷性黄土，并综合各种因素探讨了湿陷性黄土地基的处理方式。
关键词：湿陷性；黄土地基；处理方法
引言
近年来，随着我国交通运输业的快速发展，公路工程项目随之增多，其中又以高速公路居多。由于高速公路具有延长线的特点，从而使得施工中常常遇到一些不良地质，如湿陷性黄土等。湿陷性黄土地基的承载力相对较低，无法满足公路工程的施工技术要求，为此，需要采取合理可行的技术措施，对湿陷性黄土地基进行处理。下面依托工程实例，对湿陷性黄土地基处理及检测展开分析探讨。
1湿陷性黄土的特征
黄土主要分布在我国北方地区，由于北方气候环境及土壤内部化学反应的作用影响，导致部分地区出现层次不规律、孔隙过大、淡黄、土质疏松的黄土。黄土在正常状态下的使用效果很好，强度较高，收缩性低，但是一旦遇水，其由于外力和自身重量施压下会产生慢性变形。黄土的这种特征会严重影响到工程施工，也造成施工安全问题。湿陷性黄土的特征是破坏周期非常短，且常出现部分突然破坏，而破坏之后是不能人工将其变回原态的。
2湿陷性黄土地基的处理方法
2.1垫层法
垫层法中的垫层包含原土及灰土两类，为传承多年的黄土地基处置措施，广为运用，适应具备定量压缩非湿陷与厚度不大于3m弱湿陷地层，以及湿陷初始压较大非自重性湿陷地层，形成基础防渗和防水层，并可与其他处理措施配合应用。工程设计对于土质垫层或厚度不大于1m的灰土质垫层，通常不考虑增大地基承载能力，厚度大于1m灰土质垫层一般对地基承载力可增加20%。灰土质垫层承载力、抗冻与防渗性良好，水工建筑物应用较广。土质垫层为建基面下部原土开挖翻填一定深或换填其他性状优异的土，灰土质垫层是置换一定深度及配比的灰土与黄土混合土，灰土早期为石灰，近年因环保影响主要为水泥，水泥与黄土配比通常采用3∶7、2∶8或1∶9。垫层厚度按地基土性质及建筑物类别确定，一般土垫层厚度多为1.5～2.0m，灰土垫层厚度多不大于1m，夯实质量按最小干容重控制时，土垫层为1.6g/cm3、灰土垫层为1.5g/cm3，按压实度控制时，为90%～95%。施工中注重土灰过筛，充分拌和均匀，达到最优含水率，分层夯实。
2.2强夯法
强夯法是在对湿陷性黄土路段进行施工的过程中最常用到的方法，强夯法可以在很大程度上紧实土地，帮助地基承受更大的重量，帮助地基抵抗外界的伤害。强夯法原理简单，就是将质量大的重锤升至一定高度，然后利用它落下时的巨大势能对松软的地面产生强大的冲击，多次反复操作后，土地被夯实。强夯法可以有效消除黄土的湿陷性，降低灾害发生的风险。土地用途不同，所需重锤的质量也不同，若要建造建筑，一般使用三吨至五吨的重锤，但建设公路时，因对地基的要求甚高，所以使用的重锤的质量也更大，现如今我国建筑公路所用重锤质量一般在十吨到四十吨这个范围内，下落时的离地距离一般为十米至二十米。落下时的高度和重锤的质量与夯击的效果直接相关，夯击次数关乎工程项目进度的推进，还关乎工程的总经济效益。在施工时，要时刻关注地面情况，依据实际情况，及时调整重锤的质量以及落下的高度，直至地面密实度达到可以铺设公路地基的要求。使用强夯法处理湿陷性黄土地区，需要注意土地中水的含量，土壤水分越大则需要夯实的次数就越多，一般情况下，土壤水分应低于塑限含水量1～2%：当施工路段的土壤含水量与最佳含水量相差不大时，夯实的效果最好。强夯之后应达到如下标准：从地面算起，深度五百厘米内的黄土湿陷系数8s<0.016，深度一百厘米以内的土壤密实度应高于百分之九十三，深度在一百厘米至三百厘米之内土壤密实度应高于百分之九十。
强夯法可以快速加固地基，还能够收获非常好的夯实效果，还可以节约施工成本，是现今最简便、最经济的加固地基策略之一。
2.3预浸水法
当施工场地基地是湿陷性过大或是厚度较大的黄土时，可以采用预浸水法对基地进行处理。其工作方式是在工程施工前对场地大量的灌水，让黄土感受到水的压力从而导致土壤的紧密度变强，使将来施工时遇到地陷的可能性降低。预浸水法不仅针对湿陷性问题，在有效解决湿陷性问题的同时，也增加了黄土地基所能荷载的重量，减缓了地基变形的程度。但这种处理方法有优点的同时也有很大的缺陷，它不能在周围建筑物或是工程较多的地方实施。因为它会影响施工场地周围的地基，使其出现地陷现象，进而影响周围的建筑使用，所以预浸水法比较适合在周围尽量没有建筑物的地方使用，可以有效避免周围场地的浪费。
2.4热加固法
热加固法属热物理法，亦称“煅烧法”或“焙烧法”，适用于消除厚5-10m地基土湿陷性，当地基土有防渗要求时不能采用。热加固分为热空气加固及热化学加固两类，前者是将300-700℃热空气压入钻孔进入黄土孔隙中，后者是在钻孔中燃烧各种液体燃料，并使孔中的气压超过四周压力0.15-0.50个气压，使热空气进入黄土孔隙中。热加固对黄土性质的改变与焙烧温度及延续时间关联，一般700℃热空气在1.5-1.8个气压下焙烧5-10d效果最好。黄土焙烧过程包括阶段，一是黄土焙烘阶段，温度低于400-450℃，黄土开始脱水，失去自由水、弱结合水，以及一些胶体分散矿物中的分子水，黄土中黏土粒和细黏粒结合形成粗黏粒，塑性降低；二是黄土锻烧阶段，温度升至500-700℃，黄土中碳酸盐分解成Ca2+及CO?游离，形成新钙化物，如硅酸钙、单铝酸钙等，完全失去塑性、膨胀性、崩解性。热加固处理后土体一般容重减小，比重增加，孔隙率增大，不能防渗，但颗粒间连结由接触式改变为结晶式，抗压强度大为提高，但成本较高，技术性强，设备复杂，应用较少。
2.5挤密法
在湿陷性黄土路段铺设地基时，一般使用灰土桩挤密法。灰土桩指的是使用土与石灰，依照路基原料配比所需比例配和，并在桩孔之内经紧实后得到的桩。灰土桩特点如下：①灰土桩成桩时的挤密方式为横向挤密，可以满足处理的最大干密度要求，②可以避免地基湿陷，加强地基的承载能力，降低地基的压缩程度。挤密法的处理深度通常在五至十米以内，最深可至十五米及以上；使用挤密法可就地取材，这就大大节约了工程成本，加快了施工效率。现如今的常用的成孔方法有两种，一种是冲击法，一种是沉管法。沉管成孔一般借助打桩机，将有桩尖的桩管打进土层，直至其达到预定高度，随后将桩管拔出，即得到了桩孔。沉管法所做出的桩孔比较整齐，可以适应不同的土质，挤密效果优秀，施工方便简单，成孔深度一般在十五米之上，桩孔直径在五十至六十厘米之间，在遇到湿陷性黄土较厚的情况时适合采用此方法。
结语
地基是一个工程最初的、最重要的部分，一个工程的地基做好了才能够使建筑的使用更加安全、有保障。以上这几种地基处理方式在我国目前使用范围较广，其技术经过不断的优化也已基本可以应对各种工程。在渠道湿陷性黄土地基施工中应科学利用这些处理方式打好基础，建设安全系数达标的工程，从而使工程施工方和使用方的利益最大化。
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