濕陷性黃土地基的處理措施

2022-05-15 05:19:05 字數 3011 閱讀 7483

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引言在我國的華北、西北地區廣泛分布著溼陷性黃土,它們屬於非飽和的欠壓密土,具有高壓縮性、濕陷性、較小的幹密度和較大的孔隙率等特性,而且在自重壓力和附加壓力作用下濕陷性黃土受水浸濕後結構會迅速的被破壞,從而發生顯著的下沉現象。因為含水量的增加會影響土體的力學性質,使地基的承載力降低,所以對於濕陷性黃土的地基中選擇經濟合理的、可行的地基處理方法顯得十分重要。

一般濕陷性黃土的強度較低,而壓縮性較高。濕陷性黃土在土體自重應力或者自重應力和外部附加應力共同作用下, 受水浸濕之後強度會迅速的降低。如果土體中殘餘的結構強度不能夠抵抗土體中的結構應力, 土體結構就會迅速的被破壞,同時會產生明顯的附加沉降。

由於受水浸濕具有不確定性,因此土體溼陷對工程建設會產生很大的危害,要確保在正確掌握場地工程地質特性的基礎上,嚴格按國家現行規範進行濕陷性黃土的地基處理。

一、濕陷性黃土及地基處理

之前我國已經對黃土方面進行了很多的研究,因為其特殊性質以及分布的地域變化。上個世紀50年代以來,很多學者已經對黃土地區的溼陷性問題引起重視,對其地基處理技術及工程性質作了大量的研究,尤其是對黃土的溼陷機理、衝擊壓實法、強夯法等的研究和實踐。

(1)濕陷性黃土的特性。

①濕陷性黃土的分布及性質

濕陷性黃土在我國主要分布在東經102°-114°、北緯34°-45°之間的黃河中游地區,該地區可以分為7個區和多個亞區, 不同區域的黃土有著不同的特徵,差異主要表現在溼陷性黃土的厚度、物理力學性質等方面。

②黃土溼陷產生的原因、影響因素及評價。

由於黃土溼陷現象是乙個複雜的物理、化學變化過程,所以對於黃土產生溼陷的機理有著很多不同的觀點,至今還沒有任何假說可以準確的解釋黃土溼陷的所有現象。黃土產生溼陷的原因是多方面的,內在的原因主要是包括顆粒組成、化學成分、礦物成分在內的黃土的物質成分以及結構特徵(以粉粒為骨架的多孔結構,架空孔隙的存在);產生溼陷的外部條件是在一定壓力下受水浸濕。所以黃土濕陷性強弱及結構特點受到黃土中的粘粒含量的多少、成分、膠結物含量以及顆粒的組成與分布影響;黃土架空孔隙的存在、所含鹽類型別及多少、含水量、土體天然孔隙比、所受壓力也會影響黃土的溼陷性。

(2)濕陷性黃土地基處理要求和處理技術

①根據黃土地區建築物的重要性將其進行分類。根據施工的安全性、經濟性以及科學合理性, 對不同類別的建築物提出不同的地基處理要求以及相應的防水措施要求和建築措施。如果地基的壓縮變形、溼陷變形或者承載力不能滿足設計的要求,就要根據地基土質條件、等級、溼陷型別和建築物類別等, 在溼陷性黃土層內或者地基壓縮層內採取適當的處理措施。

②地基處理技術

根據工程地質學知識,可以採用多種方法對黃土進行加固處理,改善它的工程性質。方法主要分為機械(物理)處理和化學加固。目前國內外採用的溼陷性黃土地基處理方法有強夯、重錘表層夯實、熱處理、水下爆破、擠密樁、墊層、預浸水、化學加固、樁基礎等。

在我國用的比較多的方法是重錘表層夯實、土樁擠密、土墊層和樁基礎,這些方法使用的經驗也比較豐富。近些年研究和推廣比較多的方法是強夯法和衝擊壓實法等。衝擊壓實法、強夯法、孔內深層強夯法等已經廣泛用於處理高速公路濕陷性黃土地基、路基,而且取得了不錯的成果。

黃土的化學加固法比較方便和快速,所以人們也已經接受這種方法。

二、強夯法

強夯法即是將質量為10 t-40 t的夯錘反覆提到一定高度,然後使其自由落下,落距一般為10 m-40 m,藉此給地基衝擊和振動能量,以此來提高地基的承載力,降低地基的壓縮性,很好的改善地基的效能。強夯法產生的衝擊能量很大, 可以使深層土體產生沖切變形,從而使地基密實。所以強夯法屬於深層動力密實法的一種,它可以提高地基承載力以及消除較深層黃土的溼陷性。

①確定承載力。使用的單擊夯擊能一般能夠達到1 000 kn·m-4 000 kn·m。②確定施工引數。

為了能夠選取合理的夯擊能、夯擊點的平面布置形狀、夯點的最佳夯擊次數、夯擊點間距等施工引數,施工前必須進行試夯。③確定單擊夯擊能。通常都是根據消除濕陷性黃土層的有效深度來確定強夯法的單擊夯擊能。

④檢測強夯的效果。在強夯有效加固深度範圍內, 每隔0.5 m取ⅰ級土樣進行室內試驗,檢測土的幹密度、溼陷係數、孔隙比、壓縮模量等指標,檢測的溼陷係數不應該大於0.

015。

三、夯擊固化新方法

通過強夯法處理過的黃土地基在動力特性、抗水性、抗震效能等方面有缺陷,所以要同時採取防水和排水工程措施,而且要嚴格控制處理土層中的含水量。黃土抗水性變強是高分子材料固化黃土最大的優點,然而它的成本比較高。如果將強夯法和高分子材料固化相結合,也就是濕陷性黃土深部用強夯處理, 然後將適量高分子材料噴灑在強夯後的表層鬆土上,再進行攪拌夯實,這樣結合的對溼陷性黃土地基進行處理,可以消除黃土的溼陷性、震陷性和液化勢。

一方面降低了地基全部採用化學固化處理的高成本,另一方面還提高黃土地基處理效果。

四、化學加固法與高分子材料sh固化黃土

在黃體中注入矽酸鈉、丙烯醯銨、氫氧化鈉、氯化鈣、鉻木素紙漿廢液以及水泥漿等,靠溶液本身或溶液與土中化學成分產生化學反應,生成凝膠,使鬆散的黃土膠結成為整體,這種方法即是化學加固法。這種方法可以消除濕陷性,提高黃土的強度,降低透水性,從而可以較好的處理地基。在建築工程部門化學加固法通常採用是以水玻璃材料為主的單液、雙液和以燒鹼作原料的氫氧化鈉溶液加固法。

五、ddc法

ddc法是深層地基處理的一種新型方法。這種方法是先成孔到預定的深度,然後邊填料邊強夯或者自下而上分層填料強夯,因此可以形成高承載力的密實樁體和強力擠密的樁間土。這種方法的優點是降低工程造價、節約耕地、節約材料、保護生態環境等。

六、結束語

要想建立濕陷性黃土地基處理新方法就必須依靠理論方法和系統研究。目前應該加緊開展前期的準備工作,可以在現場採集黃土地基加固處理試樣以及在室內製作多種加固體,反覆的進行試驗、分析,研究夯擊固化黃土的機理等。

參考文獻

[1]王巖.強夯法在路基濕陷性黃土地基處理中的應用[j].黑龍江交通科技.2011,(6).

[2]李振華.對溼陷性黃土路基處理的**[j].河南建材.2008(1).

[3]宋昊.濕陷性黃土地基處理**[j].山西建築.2008,34(33).

濕陷性黃土地基處理方法

定義 黃土受水浸濕後,在上覆土層自重應力作用下發生溼陷的稱自重濕陷性黃土 若在自重應力作用下不發生溼陷,而需在自重和外荷共同作用下才發生溼陷的稱為非自重濕陷性黃土。濕陷性黃土是一種十分特殊的土質,俗稱大孔土,主要分布於我國陝甘寧等缺水少雨的乾旱地區。屬砂壤土的範疇,砂壤土的粘土含量為12.50 25...

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