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1、基于濕陷性黃土地基中強夯法處理應用 摘要由于濕陷性黃土在一定的壓力或自重壓力下,受到水浸濕之后,會嚴重破壞到其土體結構,從而降低地基的強度和穩(wěn)定性。因此,如果想要從根本上提高路基的強度和穩(wěn)定性,確保工程質量,那么就必須采取一定的方法對濕陷性黃土地基進行處理。目前,處理濕陷性黃土地基的方法主要包括強夯法、換填法、擠密樁以及預浸水處理等。在這些方法中,最佳的處理方法就是強夯法?! £P鍵詞濕陷性影響強夯技術施工方案設計 中圖分類號:TU472文獻標識碼:A 強夯技術是持續(xù)將夯錘升到相對的高度后,直接砸擊地面給地基土以
2、超強的砸擊和地基顫動能量,進而壓縮了地面土層的原有空隙,土顆粒重新排列,經時效壓密達到固結,從而提高地基承載力,降低其壓縮性并減小或消除土體濕陷性的一種有效的地基加固方法,也是目前處理濕陷性黃土最為常用和經濟的地基處理方法之一。本文闡述了濕陷性黃土的機理和影響濕陷性黃土的因素,并根據(jù)工程實例,判斷其地基土的濕陷性等級,并對其采用強夯法處理濕陷性黃土地基進行了設計,最后對其進行質量檢驗。 1黃土濕陷的機理及方案選擇 ?。?)將黃土的微觀結構特征、孔隙特征與黃土的濕陷機理結合起來研究,這樣就能揭示黃土的工程性質的本質特
3、征:黃土結構比較疏松,還有多孔性,特別是結構性孔隙是黃土濕陷性的第一空間條件,也可以稱為第一層次原因;黃土中不抗水顆粒之間的聯(lián)結,是濕陷性的第一重要條件,也可以稱為第二層次原因;黃土中不抗水顆粒之間的聯(lián)結主要是粘土中的水-膠的聯(lián)結,以及可溶鹽及溶液中離子的種類、濃度都會對濕陷性造成影響?! 。?)濕陷性黃土地基常用的處理方法包括墊層法、強夯法、擠密法、預浸水法等。本工程濕陷性地基土分布于整個擬建場地,需要整體處理,周邊建筑物及居民距場區(qū)距離較遠,采用挖隔振溝措施可消除強夯振動的影響。綜合考慮,本工程采用強夯法進行消除
4、濕陷性處理,該方法施工周期短,施工質量易于控制,施工費用較低?! ?影響黃土濕陷性的因素 2.1粒間的組成對濕陷性的影響 試驗說明,粘粒含量越少,濕陷性越強。粘粒在黃土的結構中主要起膠結作用,尤其是<0.002mm的細粘粒,它所起的膠結作用更加明顯。粘粒含量少時,黃土骨架的膠結形式主要是薄膜式,所以這種膠結強度較低,容易破壞,從而濕陷性強;粘粒含量高時,黃土骨架的膠結形式多為鑲嵌式,故這種膠結強度高,不容易破壞,從而濕陷性弱。一般來說,黃土中的粘粒含量超過30%時,濕陷性就會基本消失。 2.2可溶鹽含量對濕陷性
5、的影響 可溶鹽包括易溶鹽、中溶鹽和難溶鹽3種。由于可溶鹽在固態(tài)時對土粒起膠結作用,但是溶解后即呈離子狀態(tài)時就會與土粒表面吸附的陽離子發(fā)生置換,所以影響到黃土的濕陷性。一般認為易溶鹽(NaCl,KCl,Na2SO3,Na2CO3)含量高時黃土的濕陷性強;中溶鹽(CaSO4)含量多時濕陷性也越大;難溶鹽(CaCO3)在黃土中既起骨架的作用又起膠結的作用,即?y溶鹽的含量越多,濕陷性就越弱?! ?.3含水率對濕陷性的影響 天然含水率比較低的黃土濕陷性較強,而天然含水率高的黃土濕陷性就比較弱。所以,當天然含水率>25%時
6、,或者處于地下水位以下時,黃土就沒有濕陷性了?! ?.4干重度對濕陷性的影響 黃土的干重度越小,孔隙比就越大,濕陷系數(shù)也就越大。一般認為當干重度>15kN/m3時,黃土的濕陷性基本上就沒了?! ?工程概況 某住宅小區(qū)的地基處理,該工程上部建筑由4根截面尺寸為600mm??00mm的柱子承重,每根柱子上的結構荷載設計值為M=850kN?m,N=7580kN;絕對高程為856.0m,場地平坦,上部覆蓋黃土層>70m。地質勘察深度范圍內地層均屬第四紀中更新世至全新世洪積形成的,地層分布連續(xù)且比較穩(wěn)定,主要由黃土狀粉土、
7、黃土狀粉質粘土及老黃土構成,自上而下依次分為6層,各層地基土天然承載力特征值見表1所示(表中承載力未考慮土層浸水后承載力大幅下降的結果)?! ?濕陷類型及濕陷等級的評價 根據(jù)《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》地基土自重濕陷量zs、地基土的濕陷量計算值s: 2s=0zsihi(1)s=sihi(2)式中zsi,si-分別為第i層土的自重濕陷系數(shù)和濕陷系數(shù);0-因土質、地區(qū)而異的修正系數(shù);-考慮受水浸濕和側向擠出的修正系數(shù);hi-第i層土厚。計算得出結論,濕陷量計算評價見表2所示?! ≡摴こ讨芯C合考慮了以下2個因素對地基濕陷
8、性的評價為:①該建筑為非用水建筑物;②在場地周圍地質環(huán)境不發(fā)生重大改變的情況下,該場地地下水位上升至現(xiàn)勘察深度范圍內的可能性幾乎不存在。因此,該工程可按自重Ⅲ級嚴重濕陷性來考慮,濕陷性土層為1,2,3層。所以,對該工程濕陷性地基的處理考慮采用的方案是:強夯法+樁基礎共同消除黃土的濕陷性的影響?! ?強夯施工方案設計 強夯方案設計是地基處理能否