1、1基于湿陷性黄土地基处理问题解析摘要：湿陷性黄土是指黄土在一定压力作用下 ,受水浸湿后 ,土的结构迅速破坏 ,发生显著的湿陷变形 ,强度也随之降低的称为湿陷性黄土。本文主要就湿陷性黄土的工程地质特点入手,介绍了湿陷性黄土的两种分类及其各自特点和对建筑物稳定性的影响；分析了对湿陷性黄土地基处理不当在工程中容易出现的“弹簧土”现象,并对“弹簧土”现象的产生做了力学分析；阐述了湿陷性黄土地基处理的原理和方法，可供工程技术人员设计、施工时参考.。 关键词：湿陷性黄土； 地基处理； 稳定性分析； 弹簧土； 中图分类号：TU4 文献标识码：A 文章编号： 前言 黄土是一种黄色粉状土质，其形成时期大约在第四
2、纪时期。在黄土中含有大量的碳酸盐类物质，一般肉眼则可以分辨其存在的空隙。黄土的形成，主要是通过风力搬运堆积，但是却没有对深层次的土质发生扰动，因此一般主要由风的作用而形成。湿陷性黄土则是一种非饱和的欠压密土，其中存在着很多的大空隙，在正常的湿度下，其具较高的强度，不容易发生变形。但是，如果遇到水的浸湿，则其强度会大大的降低，会在压力的作用下产生较大的变形，引起对建筑物的倾斜，甚至是倒塌。湿陷性黄土在我国分布较广，处理不当，会造成无法继续施工或严重的2工程事故。湿陷性黄土的湿陷变形是影响地基稳定性的一个重要因素。 一、湿陷性黄土工程地质特点 土在自重压力或非自重压力和附加压力共同作用下受水浸湿时
3、将产生急剧而大量的附加下沉，这种现象称为湿陷。具有湿陷性质的黄土，叫做湿陷性黄土层或简称湿陷性黄土。湿陷性黄土的主要特征为：（1）基本色调是黄色，通常为黄褐，褐黄，灰黄，棕黄等颜色；（2）含盐量较大，特别是碳酸盐含量尤为突出，另外硫酸盐、氯化物等含量也都比较高；（3）矿物组成主要为石英、岩土矿物以伊利石为主。化学成分为SiO2,Al2O3 和碱土金属钙镁含量都比较高；（4）粉土颗粒含量较多，湿陷性黄土粉土颗粒（0.050.005 mm）一般占半数以上 55%60%者居多；（5）一般具有大孔性，大孔隙常常肉眼可见，空隙比 1.0 左右，呈松散结构状态；（6）在天然剖面上，具有垂直节理；（7）具有
4、湿陷性。受水浸湿后仅在土的自重压力作用下就产生失陷的土叫自重湿陷性黄土；而受水浸湿后需要在土的自重压力和附加压力共同作用下才产生湿陷的土称非自重湿陷性黄土。自重湿陷性黄土只有在一定埋藏条件的黄土层中才能产生，大量观测和工程实践表明，如果均质黄土层较厚，地下水位较低。降水量较小，必然会产生自重作用下的湿陷。但是在条件平坦的地区，经过工程前期处理后，这种湿陷对建筑物的正常运行没有严重危险。而外荷载引起的非自重湿陷性黄土，在没有外荷载影响的时候，浸水后基本不会产生湿陷，但是当在建筑物重量作用下已达到沉陷稳定的地基，在少量水浸湿几小时后就会出现土的铅直快速变形，对建筑物各类结构的变形均有较大影响。在湿
5、陷性黄土地区进行各种工程建设时，3常常遇见一些工程地质问题，主要而常见的有：湿陷性，地基强度与压缩性，斜坡的稳定性，还包括潜蚀陷穴，冲推，泥石流以及古墓，砂井砂巷，水渠水库蓄水以及其它工程活动所引起的工程地质问题。以上种种都能给建筑物的使用带来重大的安全隐患 二、湿陷性黄土与“弹簧土”问题分析研究 在含水量很大的粘土、粉质粘土、淤泥质粘土腐殖土等原状土上进行压实或回填，由于原状土被扰动，颗粒之间的毛细孔遭到破坏，水分不宜渗透和散发，当气温较高时对其进行夯击或碾压，特别是用光面碾滚压表面形成硬壳，更加阻止了水分渗透和散发，形成软塑状“弹簧土” 。随着施工进行，压力不断变化及基础中有水注入， “弹
6、簧”现象甚至会伴随着“液化”现象，影响建筑物的安全。 “弹簧土”产生的力学分析：在计算地基容许承载力时考虑的土体的强度不取决于土体中的颗粒本身强度，而受颗粒间的互相连接强度所左右。颗粒间连接强度主要表现为内摩擦力和凝聚力。对于松散状态的砂类土，内摩擦力是主要的，而对于粘结状态的粘性土则凝聚力起主导作用。如果由碳酸钙、石膏和其他水溶盐类胶结的，则由此产生的凝聚力遇水就会降低甚至消失，而如果土颗粒由硅化物、铁化物胶结起来，则由此产生的凝聚力遇水就不会减弱。湿陷性黄土的物质组成，尤其是胶结物质组成不同，产生的后果就不一样。前者产生沉陷，后者可能产生“弹簧土”现象。施工前要对地基的土质进行全面的勘察，
7、采取正确的施工方法，避免出现“弹簧土”现象。三、湿陷性黄土地基处理问题分析 4地基处理是防止黄土湿陷性危害的主要措施。通过换土或加密等各种方法，或者是消除地基的全部湿陷量，使处理后的地基变为不具有湿陷性；或者是消除地基的部分湿陷量，减小原有地基的总湿陷量，控制下部未处理土层的湿陷量不超过规范规定的数值。当地基的湿陷性大，要求处理的土层深，技术上有困难或经济上不合理时，也可以采用深基础或桩基础穿越湿陷性土层将上部荷载直接传到非湿陷性土层或岩层中。四、具体举例子分析 某企业拟建一污水处理厂，勘察单位作完工程勘察后，认定该工程地质条件良好。但是基础开槽后发现区域内有一块 24 m *70 m 的“软
8、土”，汽车载重后无法行驶。取一小块搓球，遇阳光暴晒后，坚硬如石。经勘察单位对此特殊区域二次勘察后，认定此土质为自重湿陷性黄土，埋深 12 m 左右。该湿陷性黄土地基上坐落有事故调节池一个（40 m 25 m 9 m） ，二次?汽池一个（60 m 25 m 9 m） ，均为钢筋混凝土结构。由于本污水处理厂采用污泥活化法处理工业废热水，但是气温的偏低将无法使污水处理厂投入生产，直接影响该企业全年生产效益。经勘察、设计、施工三方研究决定采用砂石垫层（2m）加 3:7（300 mm）灰土，并调整两池之间的距离，由 1 m 调整为 2 m。该污水处理厂运营多年，经实地观测，未发现建筑物有倾斜，开裂等不均
9、匀沉降现象的出现，表明该地基稳定。湿陷性黄土在我国很多地区都存在，在地基处理过程中，假如施工方法采用不当就会出现类似“弹簧土”现象的发生。结合实例可以看出：（1）施工前要对地基的土质进行全面的勘查，确定是自重湿陷5性黄土，还是非自重湿陷性黄土，并判定湿陷等级和预测可能出现的问题；（2）要避免对土体产生的大的扰动，做好建筑物四周防水，避免漏水浸泡局部地基土；（3）严格按规范的要求施工，采取结构措施，以减小建筑物的不均匀沉降或使结构能适应地基的湿陷变形。 五、结语 湿陷性黄土是在我国较为常见的一种土质，在这部分地区进行施工时，应当确保具有较为完善的施工组织设计，同时也需要对施工技术进行有效的控制，
10、根据施工现场的地质情况和湿陷程度，采取科学、合理的处理措施，确保施工的安全性，保证建筑物的施工质量。 参考文献： 1白俊平,左建,阎涛.湿陷性黄土处理的探讨与研究J.中国勘察设计,2012(01) 2杨旭辉,徐晓雷.湿陷性黄土地区工程设计与施工措施J.科技创新导报,2009(28) 3于清高,邵生俊,陶虎,邓国华.湿陷性黄土地基综合处理新技术的现场试验与效果分析 J.岩土力学,2008 4谢定义讨论我国黄土力学研究中的若干新趋向J岩土工程学报，2001 5裴章勤，刘卫东湿陷性黄土地基处理M北京：中国建筑工业出版社1992 6汪国烈，李新怀大厚度湿陷性黄土的工程处置A西部开发中的岩土工程问题C2008. 6
