湿陷性黄土地基处理方法.pdf

湿陷性黄土地基处理方法研究 1、概述 定义 :黄土受水浸湿后，在上覆土层自重应力作用下发生湿陷的称自重湿陷 性黄土 ;若在自重应力作用下不发生湿陷，而需在自重和外荷共同作用下才发生 湿陷的称为非自重湿陷性黄土。 湿陷性黄土是一种十分特殊的土质， 俗称大孔土， 主要分布于我国陕甘宁等 缺水少雨的干旱地区。属砂壤土的范畴，砂壤土的粘土含量为 12.50%～25%,壤 土的粘土含量为 25%～37.50%，而湿陷性黄土的颗粒组成中粘粒的含量为 8%～ 26%，属于砂壤土，但其性质与砂壤土又有所不同：①在天然状态下具有肉眼能 看见的大孔隙，孔隙比一般大于 1，并常有由于生物作用所形成的管状孔隙，天 然剖面呈竖直节理、颗粒粗，土质干燥；②颜色在干燥时呈淡黄色，稍湿时呈黄 色，湿润时呈褐黄色；③土中含有石英、高岭土成分、含盐量大于 0.30%，有时 含有石灰质结核；④吸水及透水性较强，塑性粘聚力差，水易冲刷成沟，不易粘 结，土样浸入水中后，很快崩解，同时有气泡冒出水面；⑤在干燥状态下，有较 高的强度和较小的压缩性， 由于土质竖直方向分布的小管道几乎能保持竖立， 边 坡遇水后， 土的结构迅速破坏发生显著的附加下沉， 产生严重湿陷。 这种土质的 基础处理与其它土质相比，施工难度大，进度慢，程度复杂，耗用时间长，特别 是大面积的土质夯填及水利坝体处理。 黄土湿陷的原因常由于管道漏水，地面积水，生产和生活用水等渗入地下， 或由于降水量较大，灌溉渠和水库的泄露或回水使地下水位上升等原因而引起。 但受水浸湿只是湿陷发生所必须的外界条件， 而黄土的结构特征及物质成分湿产 生湿陷性的内在原因。 影响因素 : 1、干旱或半干旱的气候是黄土形成的必要条件。 2、黄土受水浸湿后，结合水膜增厚进入颗粒之间。 3、黄土中胶结物的多寡和成分，以及颗粒的组成和分布，对黄土的结构特 点和湿陷性的增强有着重要的影响。 4 、黄土的湿陷性还和孔隙比，含水率以及所受压力的大小有关。 2、湿陷性黄土地基处理基本思路 湿陷性黄土路基处理的基本原则是破坏土的大孔结构，改善土的工程性质， 减少土的渗水性、压缩性，控制其湿陷性的发生，部分或全部消除它的湿陷性。 对于湿陷性黄土地基处理具体方法也很多， 但归纳起来其基本思路不外乎以 下几种： 1.全部消除黄土层湿陷性， 这对于湿陷性黄土土层厚度在 15 内时容易达到， 其常用方法有垫层法 (处理深度 1~3 m),强夯法 (处理深度 3~12 m)、挤密法 (处理深 度 5~15 m)等。 2.部分消除黄土层湿陷性，根据建 (构)筑物的重要性及分类，限定最小处理 厚度，严格控制剩余湿陷量。 3.基础穿透湿陷性黄土层，传力于非湿陷性土层或可靠的持力层上，常用方 法就是桩基。这种方法被广泛应用于比较重要的建 (构)筑物的基础。 4.充分做好建 (构)筑物基础的防水、排水措施，使基础下湿陷性黄土地基无 法浸水，以达到避免地基湿陷的目的。 3、常用的处理湿陷性黄土地基的方法 3.1 强夯法 又叫动力固结法。是利用起重设备将 80～400 kg 的重锤起吊到 10～40m 高 处，然后使重锤自由落下，对黄土地基进行强力夯击，以消除其湿陷性，降低压 缩变形，提高地基强度，但强夯法适用对地下水位以上饱和度 Sr ≤60%的湿陷性 黄土地基进行局部或整片处理，可处理的深度在 3～12m。土的天然含水率对强 夯法处理至关重要， 天然含水量低于 10%