湿陷性黄土的危害及施工防治措施要点

黄土湿陷是下沉量大，下沉速度快的失稳变形，也可导致地基的不均匀沉降，对建筑物危害较大：会造成构筑物倾斜，房屋墙身破坏，梁柱等承重结构开裂等。在湿陷性黄土地区进行建设，对建筑物地基需要采取处理措施，以减小湿陷性黄土地基因浸水而引起的湿陷变形，以保证建筑物的安全与正常使用，减少后期的维保费用。另外对道路工程的危害主要表现为遇水后的不均匀沉降，引起市政道路大面积的开裂，下沉影响道路的施工质量和行车安全。

为防止黄土地基受水浸而湿陷，可采用垫层法，强夯法，冲击压实法，素土桩挤密加固法，换填等措施加固，提高土层承载力，减少下沉，根据现场实际情况确定施工方法分析如下。

1 换填

为调整地基土的均匀性及扩散附加应力和提高地基承载力并消除粉砂②层的湿陷性，在取土场对棕红色粉砂取样进行重型击实试验，棕红色粉砂的最大干密度为2.06～ 2.09g/立方厘米，最佳含水量为6.5%～7.5%。将地基土保持最佳含水量， 经碾压密实后，防渗效果好，强度可大幅度提高。故采用分 层碾压换填法进行地基处理，换填厚度不宜小于1.0 ～ 1.5m， 压实系数不小于0.95，碾压回填之后地基承载力的特征值可按 180KPa 考虑，经过碾压回填后，地基土的湿陷性可以得到显 著的改善。分层碾压回填施工要求 。

（1）采用不小于15t的振动压路机。

（2）换填材料采用本场地内广泛分布的洁净的棕红色粉砂。

（3）确保控制在最佳含水量上下。

（4）每层压实厚度不大于0.3m。

（5）碾压回填方案为基底下挖至设计处理深度后，对基底洒水直接碾压，然后再按照分层碾压回填的要求进行。

（6）雨季施工时需做好相关施工措施。

2 强夯

对于中等~强烈湿陷区域，对于重要建筑物应全部消除地基的湿陷性，处理深度为自重湿陷性地基应处理基础底面以下的全部湿陷性土层。为了提高地基承载力和降低土层压缩性采用强夯法进行。强夯法施工的优点和效果：施工工艺、设备简单，易操作和控制，工程造价低等诸多优点，是目前最为常用和最为经济的深层地基处理方法之一。

强夯法加固地基，是将一定重量的重锤以一定落距给予土体以冲击和振动，从而提高地基的强度，降低土体的压缩性。强度提高过程可分为：夯击能量转化，同时伴随强制压缩或振密，土体液化或土体结构破坏排水固结压密，触变恢复并伴随固结压密，土的强度继续提高。达到增大压实度，改善土的振动液化条件，完成土体压缩-加密的过程，消除湿陷性黄土的湿陷性等目的。在处理湿陷性黄土地基之中根据实际情况分析影 响因素，经综合选型项目采用宇通YTQH350液压履带式强夯机，标准夯能级（t.m）350，夯锤重量（t）17，最大提升高度（m）25.7，锤底静压力在25～40kPa并制定切实可行的施工方案，从而满足质量要求。夯后一般地基强度可提高2～5倍，压缩性可降低2～10倍，加固影响深度可达6～10m，消除或降低大孔土的湿陷等级。工效高、施工速度快，每台设备每月可处理地基面积5000～10000平方米，比桩基挤密加固可加快工期1～2倍，节约投资50%以上。对非自重湿陷地基，该法可以全部消除地基湿陷性，对自重湿陷地基则应控制下部未经夯实土层的剩余湿陷量。

（1）强夯法影响因素。1）含水量是土的基本物理性质指标之一，含水量的变化会直接影响土的强度。湿陷性黄土地基中的天然含水量比较小，相对加固饱和土地基而言，强夯过程中一般不会出现孔隙水扩散，这更加有利于强夯法的施工。2）孔隙比是描述结构性变化的一个重要参数，湿陷性黄土地基中的天然含水量比较小，在巨大的夯击能作用下土颗粒和孔隙空间性增加，孔隙比减小。经强夯处理后，土质达到密实状态，孔隙体积可减少约60%。土质中含水量没有发生变化，但饱和度却不断增加。

（2）强夯法施工要求。1）施工准备施工前，应查明场地内现场情况，制定符合实际的强夯方案，并需要进行强夯试验，初步确定强夯参数，并确定检测标准后方可实施。在试夯过程中加强监测，及时调整。编制夯点编号图，力求准确，清晰，整个过程认真做好强夯施工记录，并做好雨季施工相关措施。2）夯点布置一般布置成正三角形或正方形以便于强夯施工。由于基础的应力扩散作用，强夯处理范围应大于基础范围。夯点间距可根据所要求加固的地基土性质和要求处理深度而定。夯点间距一般取1.5～2.5倍的夯锤直径。根据地基土的性质及现场检测含水量确定分两遍夯击，最后再以低能量“搭夯”一遍，其目的是将松动的表层土夯实。强夯一般分三遍施工，第一、二遍为间隔跳夯方式施工，锤中心间距为1.5d～2.5d，此处选锤中心（夯位中心距）为3m，以3m×3m方格网定位，每3m×3m方格网为一夯位，每个夯位连夯，夯点的夯击次数可以结合公式：N=（EL2）/（MH）（夯点为方格布 置，间距L）计算取值夯击结束后检查夯沉量，最后两击平均夯沉量不得超过5cm，否则加击。3）间歇时间相邻夯击两遍之间的间隔时间。取决于土中超静孔隙水压力的消散时间，结合现场情况，该地段渗透性好的地基土，第二遍夯位夯击时间，与其相邻的第一遍夯后应时间间隔不得少于4天，每个夯区的第三遍拍夯必须在该夯区第二遍施夯完毕4天后进行。