湿陷性黄土及其处理方法研究
内容摘要
黄土在我国分布甚广。由于具有特殊的成分和性质，黄土在工程界占有特殊地位。它的最大特点是结构性强，遇水发生湿陷并且强度迅速软化。因此，建筑在湿陷性黄土地区的工程时常会发生与其相关的病害，对于湿陷性黄土地基的处理技术研究具有重要的意义。本文介绍了湿陷性黄土的类别及其湿陷机理，重点分析了湿陷性黄土处理技术的特点及适用状况。
本文为湿陷性黄土概念及灰土和素土垫层法、强夯法、土（或灰土）挤密桩法等一些处理方法的理论、过程及注意问题，包括失陷性黄土的概念及其失陷机理，以及各种处理方法之间的比较，对以后在不同的施工条件下采取不一样的处理提供了一些方法。
第一部分：湿陷性黄土概念；第二部分：黄土的失陷机理；第三部分：湿陷性黄土地基的处理方法；第四部分；工程实例；第五部分：结语；第六部分：参考文献.
随着科学技术的迅速发展，对新型材料的研究使用，对湿陷性黄土地基的处理方法越来越多，也有了一定的施工经验。在近十几年开始采用的有孔内深层强夯法CFG(水泥粉煤灰碎石桩)法、夯坑置换法、压力灌浆法等，都不失为好方法。但不管是采用那种方法，只要有严密的质量控制手段，都可能经济而有效地获得期望的效果。
关键词：湿陷性；黄土；处理方法；研究
目录
一、湿陷性黄土概念 (1)
二、黄土的湿陷机理 (1)
三、湿陷性黄土地基的处理方法 (3)
（一）灰土和素土垫层法 (3)
（二）强夯法 (5)
（三）土（或灰土）挤密桩法 (7)
四、工程实例 (9)
五、结语 (13)
湿陷性黄土及其处理方法研究
黄土在我国分布甚广。由于具有特殊的成分和性质，黄土在工程界占有特殊地位。它的最大特点是结构性强，遇水发生湿陷并且强度迅速软化。因此，建筑在湿陷性黄土地区的工程时常会发生与其相关的病害，对于湿陷性黄土地基的处理技术研究具有重要的意义。本文介绍了湿陷性黄土的类别及其湿陷机理，重点分析了湿陷性黄土处理技术的特点及适用状况。
一、湿陷性黄土概念
湿陷性黄土泛指饱和的结构不稳定的黄色土，在自重压力或自重压力与附加压力作用下，或在上覆土自重压力和附加应力作用下，受水浸湿后，土的结构迅速破坏，发生显著附加下沉的现象。它的这种特性，会对结构物带来不同程度的危害，使路基及结构物大幅度沉降、折裂、倾斜，严重影响其安全和使用。
二、黄土的湿陷机理
湿陷性黄土按其湿陷机理可分为高可溶盐的湿陷性黄土和高空隙率的湿陷性黄土，由于这两类湿陷性黄土的湿陷性机理不同，因此应对湿陷性黄土地基有可靠的鉴定和正确的认识，并采取必要的工程措施防止或消除它的湿陷性。
湿陷性黄土除了具备黄土的一般特征外，粒度成份以粉土颗粒为主，约占50%以上，具有肉眼可见的孔隙，它呈松散、多孔结构状态，孔隙比很大，天然剖面上具有垂直节理，含可溶盐(碳酸盐、硫酸盐类等)较多。垂直大孔性、松散多孔结构和遇水即降低或消失的土颗粒间的加固凝聚力是它发生湿陷的内部因素，而压力及水是外部条件。关于黄土湿陷性的鉴别，地基湿陷程度的判别，可以室内压缩实验为主，并以此提出工程上评价湿陷性的定量指标。
湿陷系数δs。
黄土压缩实验曲线图
图中：h0—土样的原始高度(m)； hp—土样在无侧向膨胀条件下，在规定
实验压力P的作用下压缩稳定后的高度(m)； hp′—对在压力作用下的土样进行浸水到达湿陷稳定后的土样高度(m)。湿陷系数δs为单位厚度土层由于浸水在规定，压力产生的湿陷量，它定量地表示了土样所代表黄土层的湿陷程度，所以规范规定，在一定压力作用下，δs≥0.015时应定为湿陷性黄土，否则应定为非湿陷性黄土。另外，黄土的湿陷性与所受的压力大小有关，使黄土产生湿陷临界压力称为湿陷起始压力Ps不同的黄土其Ps不同。若Ps小于上覆土的饱和自重时，则该土层在上覆土层自重压力的作用下受水即刻发生湿陷，称为自重湿陷性黄土。如果土的Ps大于上覆土的饱和自重，则土层在上覆土自重压力作用下，并不发生湿陷，称为非自重湿陷性黄土。
为了正确反映湿陷性黄土地层的湿陷程度，并联系结构物和地基实际，合理地采用有效的防护措施，可用地基内各土层的湿陷系数，求得地基的计算湿陷量△s。
△s＝∑δsi﹕i×hi
式中：δsi﹕i—地基内第I层湿陷性黄土的湿陷系数；
hi—第I层湿陷性黄土的厚度(m)。
湿陷性黄土地基的湿陷等级地基的计算湿陷量(m) 湿陷等级
0.05＜△s≤0.15 Ⅰ
0.15＜△s≤0.35 Ⅱ
△s＞0.35 Ⅲ
△s只是湿陷性黄土地基的定性指标，它并不代表地基的真实湿陷量。由于我国黄土上部土层的湿陷性比下部土层大，而地基上部土层受水浸湿的可能性又较大，因此在上式中地基的计算湿陷土层厚度一般定为从基底算起至其下5m为止。由于被地下水浸泡的那部分黄土层一般不具有湿陷性，当5m内已见地下水，则算至平均年地下水位为至。在5m深度内如有非湿陷性黄土层，则不将此层土的湿陷量累计在内。湿陷性黄土地基的湿陷等级越高浸水后可能产生的湿陷量就越大，对结构物的危害也越大，因此TRANBBS设计措施要求也越高。
另外，我国建筑规范还规定当基底下面土层包含有自重湿陷性黄土，可按下式判别是否属自重湿陷性地基。
△zs＝∑δ2si×hi
式中：△zs—地基的计算自重湿陷量(m)；
﹝si—第I层土在上覆土的饱和自重压力下，测得自重湿陷系数；
hi—第I层土的厚度(m)。
上式计算深度可自基础底面算至基下10m为止。但其中△zs﹝s＜0.015的土层不累计。
根据大量的室内外试验对比确定，当△zs≤0.07m时可定为非自重湿陷性
黄土地基；△zs＞0.11m时为自重湿陷性黄土地基；△zs为0.07—0.11m时，可结合当地实践经验确定。
在黄土地区修建结构物，应首先考虑选用非湿陷性黄土地基，它较经济可靠，如确定基础位于湿陷性黄土上，则应尽量利用非自重湿陷性黄土地基，因为这种地基的处理与自重湿陷性黄土地基相比，要求较低。
三、湿陷性黄土地基的处理方法
湿陷性黄土地基处理的方法很多，在不同的地区，根据不同的地基土质和不同的结构物，地基处理应选用不同的处理方法。在勘察阶段，经过现场取样，以试验数据进行分析，判定属于自重湿陷性黄土还是非自重湿陷性黄土，以及湿陷性黄土层的厚度、湿陷等级、类别后，通过经济分析比较，综合考虑工艺环境、工期等诸多方面的因素。最后选择一个最合适的地基处理方法，经过优化设计后，确保满足处理后的地基具有足够的承载力和变形条件的要求。所采用的有垫层法、强夯法、灰土桩挤密法、深层搅拌桩法、振冲碎石桩法等。本文根据近几年在建设中所见所闻，浅述一些自己的看法和建议与同行共同讨论。
湿陷性黄土地基常用的处理方法
处 理 方 法 适 用 范 围 一般可处理（或穿透）基底 下的湿陷性土层厚度（m）
垫层法 地下水位以上局部或整片处理 1～3 强夯法 Sr＜60%的湿陷性黄土，局部或整片处理3～6 土（灰土）挤密桩法 地下水位以上局部或整片处理 5～15 桩基础 基础荷载大，有可靠的持力层 ≤30
预浸水法 Ⅲ、Ⅳ级自重湿陷性黄土场地，
6m以上，尚应采用垫层法处理
可消除地面下6m以内
全部土层的湿陷性
单液硅化或碱液加固法 一般用于加固地下水位
以上的既有建筑物地基
一般小于10m，而单液硅化
加固的最大深度可达20m
Sr为加固范围内气体体积
（一）灰土和素土垫层法
1.将基底以下湿陷性土层全部挖除或挖至预计的深度，然后以灰土或素土分层回填夯实。垫层厚度一般为1.0～3.0m。它消除了垫层范围内的湿陷性，减轻或避免了地基因附加压力产生的湿陷，可以使地基的自重湿陷表现不出来。这种方法施工简易，效果显著，是一种常用的地基浅层处理或部分湿陷性处理方法，经这种方法处理的灰土垫层的地基承载力可达到300KPa(素土垫层可达200KPa)且有良好的均匀性。
素土垫层或灰土垫层又可分为局部垫层和整片垫层。当仅要求消除基底下处理土层的湿陷性时，宜采用素土垫层。除要求消除基底下处理土层的湿陷性外，并要求提高土的承载力和水稳定性时，宜采用灰土垫层。
局部垫层一般设置在矩形（或方形）基础或条形基础底面下，主要用于消除
地基的部分湿陷量，并可提高地基土的承载力。根据工程实践经验，局部垫层的平面处理范围，每边超出基础底边的宽度不应小于其厚度的一半，即使地基 后，地面水仍可从垫层侧向渗入下部为处理的湿陷性土层而引起湿陷，故对有防水要求的建筑物不得采用。
整片垫层一般设置在整个建筑物（跨度达的厂房除外）的平面范围内，每边超出建筑物外墙基础外缘的宽度不应小于垫层的厚度，并不得小于2m。整片垫层的作用是消除被处理土层的湿陷量，以及防止生产和生活用水从垫层上部或侧向渗入下部未经处理的湿陷性土层。
2.土（素土）和灰土垫层设计和施工
①、局部垫层的平面处理范围，每边超出基础底边的宽度，可按下式计算确定，并不应小于垫层厚度的一半：
B=b+2z tanθ+c
式中 B——需处理土层底面的宽度（m）；
b——条形（或矩形）基础短边的宽度（m）；
z——基础底面至处理土层底面的距离（m）；
c——考虑施工机具影响而增设的附加宽度，且为0.2m；
θ——地基压力扩散线与垂直线的夹角，宜为22°～30°，用素土处理宜取小值，用灰土处理宜取大值。
②、整片垫层的平面处理范围，每边超出建筑物外墙基础外缘的宽度，不应小于垫层的厚度，并不应小于2m。
③、垫层的承载力特征值，应通过现场荷载试验求得。若无试验资料时，对土垫层不宜超过180kPa；对灰土垫层不宜超过250kPa。
④、素土土料中有机物质含量不得超过5%，亦不得含有冻土或膨胀土，不得夹有砖、瓦和石块等渗水材料，碎石粒径不得大于50mm。
灰土的体积比宜为2∶8或3∶7。土料宜为黏性土及塑性指数大于4的粉土，不得含有杂质，并应过筛，其粒径不得大于15mm。灰土宜用新鲜的消石灰，其颗粒不得大于5mm。
⑤、垫层施工，应先将需处理的湿陷性黄土挖出，然后利用黄土或其他黏性土作土料，过筛后，在最优含水量状态下分层回填夯实至设计标高。
素土及灰土垫层分段施工时，不得在柱基、墙角及承重窗间墙下接缝。上、下两层的缝距不得大于50mm，接缝处应夯压密实，夯土应拌合均匀并应当日铺填夯压，灰土夯实后3天内不得受水浸泡。垫层竣工后，应及时进行基础施工与基坑回填。
3.施工中应注意的问题：(1)地基土的含水量，对于含水量较大，或曾局部基坑进水者，要采取相应的措施(如凉晒等)，严格控制灰土(或素土)的最佳含水
量，对接近最佳含水量时，宁小勿大，偏大时土体强度则显著下降，变形明显增大。(2)垫层处理的宽度要达到规范要求，使碾压设备能充分碾压到位，还使形成的垫层压实度产生差异。(3)严把质量关，施工中碾压分层的厚度不宜大于30cm，并逐层检测压实度，达到设计规范要求。
（二）强夯法
1.强夯法亦称动力固结法，通过重锤的自由落下，对土体进行强力夯实，以提高其强度，降低其压缩性，该法设备简单，原理直观，适用广泛，特别是对非饱和土加固效果显著。这种方法加固地基速度快，效果好，投资省，是当前最经济简便的地基加固方法之一。
用强夯法处理颗粒饱和土时，则是借助于动力固结的理论，即巨大的冲击能量在土中产生很大的应力波，破坏了土体原有的结构，使土体局部发生液化并产生许多裂隙，增加了排水渠道，使孔隙水顺利逸出，待超孔隙水压力消散后，土体固结。由于软土的触变性，强度会逐渐得到提高。饱和土是可压缩的新机理归纳为以下四点：
①、饱和土的压缩性
由于土中有机物的分解，第四纪土中大多数都含有以微气泡形式出现的气体，其含量大约在1%～4%范围内。进行强夯时，气体体积压缩，孔隙水压力增大，随后气体有所膨胀，孔隙水排出的同时，孔隙水压力就减少。这样每夯击以遍，液相气体和气相气体都有所减少。根据实验，每夯击气体体积可减少40%。
②、产生液化
在重复夯击作用下，施加在土体的夯击能量，使气体逐渐受到压缩。因此，土体的沉降量与夯击能成正比。当气体按体积百分比接近零时，土体变变成不可压缩的。相应于孔隙水压力上升到覆盖压力相等的能量级，土体即产生液化。图1所示的液化度为孔隙水压力与液化压力比，而液化压力即为覆盖压力。当液化度为100%时，亦即为土体产生液化的临界状态，而该能量级称为“饱和能”。此时，吸附水变成自由水，土的强度下降到最小值。一旦达到“饱和能”而继续施
加能量时，除了使土起重塑的破坏作用外，能量纯属浪费。
天然土的液化常常是逐渐发生的，绝大多数沉积物是层状和结构性的。粉质土层和砂质土层比黏性土层先进入液化。强夯时出现的液化，它不同于地震时液化，只是土体局部液化。
③、渗透性变化
在很大夯击能作用下，地基土体中出现冲击波和动应力。当所出现的超孔隙水压力大于颗粒间的侧向压力时，致使土颗粒间出现裂隙，形成排水通道。此时，土的渗透系数聚增，孔隙水得以顺利排出。在有规则网格布置夯点的现场，通过积聚的夯坑四周促进了毛细管道横断面的增大。
④、触变恢复
在重复夯击作用下，土体的强度逐渐减低，当土体出现液化或接近液化时，使土的强度达到最低值。此时土体产生裂隙，而土中吸附水部分变成自由水，随着孔隙水压力的消散，土的抗剪强度和变形模具都有了大幅度的增长。这时自由水重新被土颗粒所吸附而变成了吸附水。这也是具有变性土的特性。
图2为夯击三遍的情况，从图中可见，每夯击一遍时，体积变化有所减少，而地基承载力有所增长，但体积的变化和承载力的提高，并不是遵照夯击能的算术级数规律增加的。
2.有效加固深度
有效加固深度既是选择地基处理方法的重要依据，又是反映处理效果的重要参数。一般可按下列公式估算有效加固深度：
式中 H——有效加固深度（m）；
M——夯垂重（t）；
h——落距（m）；
a——系数，须根据所处理地基土的性质而定，对软土可取0.5，对
黄土可取0.34～0.5。
在缺少经验或试验资料时，可按下表预估。
强夯的有效加固深度（m）
单击夯击能（Kn*m） 碎石土、砂土
等粗颗粒土
粉土、黏性土、湿陷
性黄土等细颗粒土
单击夯击能
（Kn*m）
碎石土、砂土等
粗颗粒土
粉土、黏性土、湿陷
性黄土等细颗粒土
1000 5.0～6.0 4.0～5.0 5000 9.0～9.5 8.0～8.5 2000 6.0～7.0 5.0～6.0 6000 9.5～10.0 8.5～9.0 3000 7.0～8.0 6.0～7.0 8000 10.0～10.5 9.0～9.5 4000 8.0～9.0 7.0～8.0
3.施工中注意的问题
(1)首先在设计阶段，应考虑湿陷性黄土处于哪一种类别、等级，以及场地等因素，因为强夯的夯击能量，夯点布置，夯击深度，夯击次数和遍数等因场地而异，土的含水量、孔隙比及夯击的单位面积夯击能对湿陷性黄土的强夯有效加固深度起着重要的作用。在经过试夯后确定出设计参数，确定施工设计方案，因此不经试夯确定施工参数往往会给工程造成后患。
(2)由于强夯影响深度内土的含水量差异，会导致局部处理效果不佳，对于此种情况必须采取土的增湿或减湿措施，以免出现橡皮土情况。如有此种情况，应立即停止夯击，当凉晒一定时间后，在夯击坑内加入碎石类的粗骨料，继续夯击。
(3)施工中在控制关键工序上严把质量关，因为一份设计提供后，锤重、落距、夯点布置等是没有随意性的，而唯一可能被人为改变的是夯击次数，因在试夯时根据最后夯击的沉降量来确定夯击次数的，当别的参数已确定后，它就成为影响处理的唯一因素，所以施工中应以它为质量控制的关键工序管理点。
(4)强夯结束后，检测的重点是判定它的有效加固深度是否达到设计要求，因为有效加固深度的第一标准应是消除湿陷性，也就是以δs＜0.015作为判别指标。所以检验手段应采用探井取不扰动土试样进行检测。当这一指标达到要求后，一般情况下对承载力的要求等也均可满足。
（三）土（或灰土）挤密桩法
1.土（或灰土）挤密桩法是利用打入钢套管（或震动沉管）在地基中成孔，通过“挤”压作用，使地基土得到加“密”，然后在孔中分层填入素土（或灰土）后夯实而成土桩（或灰土桩）。它们属于柔性桩，与桩间土共同组成复合地基。
与其他地基处理方法比较，有如下主要特征：
①、土（或灰土）挤密桩法是横向挤密，但可同样达到所要求加密处理后的最大干密度的指标；
②、与土垫层相比，无需开挖回填，因而节约了开挖和回填土方的工作量，
比换填法缩短工期约一半；
③、由于不受开挖和回填的限制，一般处理深度可达12～15m；
④、由于填入桩孔的材料均属就地取材，因而比其他处理湿陷性黄土和人工
填土的方法造价为低，尤其利用粉煤灰可变废为宝，取得很好的社会效益。
当以消除地基的湿陷性为主要目的时，宜选用土桩；当以提高地基的承载力
或水稳定性为主要目的时，宜选用灰土桩。
㈠、挤密作用
土（或灰土）挤密桩挤压成孔时，桩孔位置原有土体被强制侧向挤压，使桩
周一定范围内的土层密实度提高。其挤压影响半径通常为（1.52.0）d（d为桩
径直径）。相邻桩孔间挤密效果试验表明，在相邻桩孔挤密效果相互叠加，桩间
土中心部位的密实度增大，且桩间土的密度变得均匀，桩距越近，叠加效果越显
著。合理的相邻桩孔中心距约为2～2.5倍桩孔直径。
㈡、灰土性质作用
灰土桩是用石灰和土按一定体积比例（2：8或3：7）拌合，并在桩孔内夯
实加密后形成的桩，这种材料在化学性能上具有气硬性和水硬性，由于石灰内带
正电荷钙离子与带负电荷黏土颗粒相互吸附，形成胶体凝聚，并随灰土龄期增长，
土体固化作用提高，使土体逐渐增加强度。在力学性能上，它可达到挤密地基效
果，提高地基承载力，消除湿陷性，沉降均匀和沉降量减小。
㈢、桩体作用
在灰土桩挤密地基中，由于灰土桩的变形模量（灰土的变形模量为E
=29～
36MP
，相当于夯实素土的2～10倍），荷载向桩上产生应力集中，从而降低了基a
础底面以下一定深度内土中的应力，消除了持力层内产生大量压缩变形和湿陷变
形的不利因素。此外，由于灰土桩对桩间土能起侧向约束作用，限制土的侧向移
动，桩间土只产生竖向压密，使压力与沉降始终呈线形关系。
2.施工中可能出现的问题和处理方法
⑴、夯打时桩孔内有渗水、涌水、积水现象可将孔内水排出地表，或将水下
部分改为混凝土桩或碎石桩，水上部分仍为土（或灰土）桩。
⑵、沉管成孔过程中遇障碍物时可采取以下措施处理：
⒈、用洛阳铲探查并挖除障碍物，也可以在其上面或四周适当增加桩数，以
弥补局部处理深度的不足，或从结构上采取适当的措施进行弥补。
2、对未填实的墓穴、坑洞、地道等面积不大，挖除不便时，可将桩打穿通
过，并在此范围内增加桩数，或从结构上采取适当的措施进行弥补。
3、夯打时造成缩径、堵塞、挤密成孔困难、孔壁坍塌等情况，可采取以下
措施处理：
①、当含水量过大、缩径比较严重时，可向孔内填干砂、生石灰块、碎砖渣、干水泥、粉煤灰；如含水量过小，可预先浸水，使之达到或接近最优含水量；
②、遵守成孔顺序，由外向里间隔进行（硬土由里向外）；
③、施工中宜打一孔填一孔，或间隔几个桩位跳打夯实；
④、合理控制桩的有效挤密范围。
四、工程实例
山西大同灵丘120万吨球团工程。造球车间由于建筑物地基受水浸湿可能性大，地基土的湿陷性建筑物的稳定性产生了一定的影响。在进行夯实挤密灰土桩地基加固后需对地基土进行检测，目的是检测在地基加固后对土的湿陷性是否消除。
此钻探共布置钻孔20个，孔距均为2.00m，孔深均为10.00m，在各钻孔中间隔2.00m取土。根据《湿陷性黄土地区建筑规范》GB50025—2004及所取土样《土工试验成果总表》。结论如下：
一、根据《湿陷性黄土地区建筑规范》GB50025—2004中4.4.2规定
1、湿陷性黄土的湿陷程度，可根据湿陷系数△s值的大小分为下列三种： 0.05＜△s≤0.15 Ⅰ 湿陷性轻微；
0.15＜△s≤0.35 Ⅱ 湿陷性中等；
△s＞0.35 Ⅲ 湿陷性强烈；
2、本次检测在地层10.00m范围内共分层取土80件，根据所取土样的《土工试验成果总表》表明：各层土的湿陷系数△s均小于0.015。
二、根据《湿陷性黄土地区建筑规范》GB50025—2004中6.4.4规定
1、挤密填孔后，3个孔之间土的最小挤密系数η
dmin
，可按下式计算：
η
dmin =ρ
do
/ρ
dmax
（6.4.4）
式中η
dmin
—土的最小挤密系数：甲、乙类建筑不易小于0.88；
ρ
do
—挤密填孔后，3个孔之间型心点部位土的干密度（g/cm3）。
2、根据《岩土勘察报告》及本次检测对各层土所取土样的《土工试验成果总表》统计结果见附表1、附表2、附表
3、附表4。
结果表面土的最小挤密系数η
dmin
均不小于0.88。
三、根据以上计算结果可以说明经过加固后的地基土已经改变了土的原有结构状态。消除了湿陷性。达到了加固的目的
10
五、结语
上述几种湿陷性黄土地基的处理方法，近年来在建设中被广泛使用，都取得了良好的效果。随着科学技术的迅速发展，对新型材料的研究使用，对湿陷性黄土地基的处理方法越来越多，也有了一定的施工经验。在近十几年开始采用的有孔内深层强夯法CFG(水泥粉煤灰碎石桩)法、夯坑置换法、压力灌浆法等，都不失为好方法。但不管是采用那种方法，只要有严密的质量控制手段，都可能经济而有效地获得期望的效果。
强夯法处理湿陷性黄土作业指导书
南水北调温博X标特殊土处理工程——强夯法处理湿陷性黄土 作业指导书 文件编号： 编制： 审核： 批准： XXXXXXXX项目部 20XX年X月
1. 目的 为了指导本标段强夯法处理渠道部分湿陷性黄土基础的施工，而编制本作业指导书，确保在施工过程中施工质量处于受控状态。 2. 范围 适用于本标段渠道部分强夯法处理湿陷性黄土基础的施工。 3. 相关文件 招投标文件； 《总干渠温博段（第3标段）黄土状土湿陷性处理布置图（1/7~7/7）》（NZS Ⅳ（Wb3）-X001-3-01~07）； 《温博段渠道湿陷性黄土强夯、重夯、土挤密桩地基处理技术要求》； 《强夯试验方案》； 《湿陷性黄土地区建筑规范》(GB 50025--2004)； 《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）等。 4. 术语/定义 本作业指导书采用局《质量管理企业标准》中相关的术语/定义。 强夯法：又名动力固结法或动力压密法。这种方法是将很重的锤（一般为100～400kN）从高处自由落下（落距一般为6～40m）给地基以冲击和振动，从而提高地基土的强度并降低其压缩性。 减振沟：为了避免强夯施工所产生的振动对邻近建筑物或设备产生的有害影响，采取挖沟的防振措施。减振沟一般尺寸为深3m，底宽1m，边坡1:0.7，起始位置位于强夯外边缘线外4m，现场试验时应对减振沟的减振效果进行检测，若不能满足减振效果，需调整减振沟的位置及尺寸。 5. 职责 5.1本作业指导书由项目总工负责保持和改进。 5.2施工技术部负责强夯施工的技术工作以及资料管理和归档。 5.3质量部负责强夯施工的质量控制。 5.4安全部负责强夯施工的安全管理。 5.5试验室负责强夯施工的检、试验工作。 5.6测量队负责强夯施工的测量、放线任务。 5.7基础处理施工队负责强夯施工的实施。 5.8对外协调部负责强夯施工的外围施工环境。
湿陷性黄土地区常见地基处理方式及选用 摘要：由于科技迅速发展，新型建筑施工材料的出现和广泛应用，使得湿陷性黄土地也能施工建设，建筑高层建筑物，对黄土地地基的处理方法也越来越繁多，效果也越来越明显，本文探讨湿陷性黄土地的湿陷机理以及对地基的处理方法介绍。 关键词: 湿陷性黄土; 地基; 处理; 方法 湿陷性黄土地基主要是指结构不稳定的黄色土层，遇到水浸湿后，在自重压力或者附加压力作用下，出现显著的下沉现象。这种特性会对土层上方结构物造成极大的危害，导致路基或者结构物出现大幅度沉降，倾斜等现象，严重影响安全使用。 一、湿陷性黄土地区地基处理的重要意义及一般处理方法 我国是世界上黄土分布最广泛的国家之一，其中约占四分之三的黄土，为湿陷性黄土。其最主要的特性是受水浸湿后，在土的自重压力或自重压力与附加压力共同作用下，产生大量而急剧的沉陷，给构造物带来不同程度的危害，使结构物大幅度沉降、坼裂、倾斜，严重影响其安全和使用。鉴于湿陷性黄土的这种特性，在该地区建筑物的设计及施工中，必须采用合理的基础型式或消除沉陷的地基处理方式，才能满足建筑物的使用要求。 我国湿陷性黄土分布很广，各地区黄土的差别很大，地基处理难度大，开展对湿陷性黄土地基处理技术的研究有重要的实用意义。在我国，有很多地方的土质均属于湿陷性黄土，而不同地区的黄土又存在着一定差异，所以在对湿陷性黄土地的地基进行处理时我们要考虑多方面因素，不同地方，区别对待。在对湿陷性黄土地区的地基进行处理时，要考虑的因素有很多，通常，我们以以下几个方面为主要参考点。一是地域性的差别，不同地域的黄土湿陷性以及湿陷敏感性的强弱也许会有很大差别，土层的承载能力以及土质的可压缩的程度及均匀程度等。二是建筑物的用途，建筑物内用水量的大小水渗入地基的可能性等。三是建筑物施工时用料和施工条件，以及丰富的施工经验。四是建筑物的重要程度，是一级建筑还是二级建筑等，建筑物结构对对由于黄土的湿陷性造成的地基不均匀下沉的适应能力。 湿陷性黄土的独有的性质，决定了湿陷性黄土地区的地基的处理要采用什么方法。那么湿陷性黄土的独有性质是什么呢，研究表明，湿陷性黄土地基的形变由两种因素引起，一是土壤压缩，一是土质湿陷。当地基承载的压力没超过地基的允许承载能力时，地基所产生的压缩变形很小，几乎不会对建筑物的正常使用造成影响。土壤的湿陷性在当地基被水浸湿时，会引起土壤的附件变形，这种情况，即使地基所承载的压力并没有超过地基的允许承载能力，也要对地基进行处理，避免发生对建筑物的安全和正常使用造成造成危害。在湿陷性黄土地区设计措施，主要有地基处理措施、防水措施和结构措施三种。
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。
湿陷性黄土路基处理与防治措施探讨 摘要：通过介绍黄土的各项物理参数、结构特征和各种力学性质，来分析黄土产生湿陷的主要原因，介绍了黄土湿陷性的评价方法及其湿陷程度的判断。分析并总结了处理黄土湿陷性的常用方法及不同的处理方法所适应的范围及各自的优缺点。根据黄土产生湿陷的主要原因—水，提出了针对黄土路基的防排水措施。为湿陷性黄土路基的设计和处理提供参考。 关键词：黄土；湿陷性；处理方法；防排水措施 1 引言 我国黄土分布面积约为63.5万平方千米，占世界分布总面积的4.9％左右，而湿陷性黄土又占了相当大的比例。湿陷性黄土由于其特殊的物理结构和力学特性，造成其在干燥情况下具有很高的强度；而受水浸湿后土的结构迅速破坏，强度也随之降低，引起路基的破坏。而湿陷性黄土在道路工程中又比较常见，因此本文针对黄土路基湿陷性提出了常用的处理方法，也针对黄土产生湿陷的外因—水，提出了防排水措施，以此来提高路基的稳定性和耐久性。 2 黄土的性质 2.1 黄土的物理力学性质 黄土在干燥时具有较高的强度，而遇水后表现出明显的湿陷性，这是由黄土的特殊成分和结构决定的。黄土主要结构特征是具有明显的大孔性，结构疏松，孔隙度大，一般为33～64％。干容重与土
的孔隙度有关，土的孔隙度越大，则干容重越小。干容重是评价黄土湿陷性的一个综合性指标，通常认为干容重越大，其湿陷性越小。黄土的抗剪强度c、φ值与黄土的湿度、结构关系密切。其内摩擦角（φ）为5°～31°，内聚力（c）为0～0.42×105pa。黄土的压缩性及抗剪强度受黄土的成因、结构、组成及气候环境等因素的影响，所以不同地区的黄土其压缩性及抗剪强度也有所差别。2.2 黄土湿陷性评价 2.2.1 黄土的湿陷性 （1）湿陷系数的确定。 （2）湿陷性黄土地基的湿陷等级，应根据湿陷量的计算值和自重湿陷量的计算值来判定。 3 黄土地基的处理措施 3.1 地基处理 湿陷性黄土路基处理的原理，主要是破坏湿陷性黄土的大孔结构，以便全部或部分消除地基的湿陷性，常用的处理黄土路基湿陷性的方法有以下几种： 3.1.1 浅层换填 该方法主要适用于地下水位以上局部或整片处理，一般换填土多为灰土、素土、沙石等。具有施工简单，效果明显的优点。但只能对地基浅表层进行处理，处理深度一般为1m~3m，湿陷黄土路基常采用该方法处理。该法消除湿陷性的原理：换填土用于置换基础以
For pers onal use only in study and research; not for commercial use 1 总贝U 1.0.1 为确保湿陷性黄土地区建筑物（包指构筑物）的安全与正常使用，做到 技术先进，经济合理，保护环境，制定本规范。 1.0.2 本规范适用于湿陷性黄土地区建筑工程的勘察、设计、地基处理、施工、使用与维护。 1.0.3 在湿陷性黄土地区进行建设，应根据首湿陷性黄土的特点和工程要求， 困地制宜，采取以地基处理为主的综合措施，防止地基对建筑物产生危害。 1.0.4 湿陷性黄土地区的建筑工程，除应执行本规范的规定外，尚应符合有关现行的国家强制性标准的规定。 2 术语和符号 2.1 术语 2.1.1 湿陷性黄土collapsible loess 在一定压力下受水浸湿，土结构迅速破坏，并产生显着附加下沉的黄土。 2.1.2 非湿陷性黄土non collapsible loess 在一定压力下受水浸湿，无显着附加下沉的黄土。 2.1.3 自重湿陷性黄土loess collapsible un der overburde n pressure 在上覆土的自重压力下受水浸湿，发生显着附加下沉的湿陷性黄土。 2.1.4 非自重湿陷性黄土loess non collapsible un der overburde n pressure 在上覆土的自重压力下受水浸湿，不发生显着附加下沉的湿陷性黄土。 2.1.5 新近堆积黄土rece ntly deposited loess 沉积年代短，具高压缩性，承载力低，均匀位差，在50?150kPa压力下变
湿陷性黄土地基下沉问题的分析及处理方法 摘要湿陷性黄土的湿陷变形是导致地基下沉的重要原因。本文从湿陷性黄土的工程地质特点入手，介绍湿陷性黄土对地基下沉的影响；结合工程实例对现有的几种典型地基处理方法进行了力学分析；阐述了湿陷性地基下沉处理方法的原理；总结……处理此类问题的经验，可供工程设计人员设计、施工时参考。 关键词湿陷性黄土；地基处理； 1 湿陷性黄土的分布及工程性质 1.1 湿陷性黄土的分布 中国北纬33°~47°之间分布着广泛的黄土，尤以34°~45°之间最为发育，总面积约为63.5万平方千米，占世界黄土分布的4.9%左右。其中湿陷性黄土占中国黄土面积的60%左右，主要分布于黄河中、下游地区，厚度最大可达30m 左右，并具有自东向西、自南向北其湿陷性逐渐加剧的规律。湿陷性黄土由于生成时不同的地理环境、气候条件以及次生变化等原因，使其具有一些特殊的工程性质，在实际工程中，如不对其进行处理将会衍生出严重的工程事故。湿陷性黄土的湿陷变形是引起地基下沉的一个重要因素。我们将在下面的内容中分析湿陷性黄土的性质特征以及湿陷变形的机理并讨论其处理方法。 1.2 湿陷性黄土的工程性质 湿陷性黄土是一种特殊性质的土，在一定的压力下，下沉稳定后，受水浸湿，土结构迅速破坏，并产生显著附加下沉。 1.2.1 湿陷性黄土的基本性质及分类 湿陷性黄土的颜色一般为褐色或者灰黄色，颗粒以粉粒为主，孔隙比e≥1.0，一般具有肉眼可见的大空隙，含有较多可溶性盐类，垂直节理发育，能保持直立的天然边坡。 湿陷性黄土按湿陷性的强弱分为3类，采用室内压缩试验的方法分类。 采用公式δs = ( hγ－hγ’)／h0 式中：δs ——湿陷性黄土的湿陷性系数； hγ——试件在试验仪中经加压到规定值时土样压缩稳定后的高度； hγ’——试件在试验仪中经加水浸湿且下沉稳定后的高度； h0——试件在试验仪中未经加压前的原始高度。 分类划分数值依据： (1)弱湿陷性0.02＜δs≤0.03 (2)湿陷性0.03＜δs≤0.07s (3)强湿陷性δs＞0.07s 按土的自重湿陷和外力陷落又分为自重湿陷性黄土和非自重湿陷性黄土。 1.2.2 湿陷性黄土的组成及沉陷机理 湿陷性黄土的结构特征、物质组成以及水和压力分别为黄土产生塌陷的内在于外在因素。湿陷性黄土一般生成于晚更新世或全新世，即距今也就不足l 0 0
湿陷性黄土地基的处理措施 【摘要】本文通过化学材料加固黄土试验和查阅相关资料分析了湿陷性黄土地基处理技术的进展情况。目前强夯法技术已经比较成熟，而且其造价比较低，但是强夯后的黄土地基不具有抗水的能力；高分子材料固化处理的地基强度高，固化后黄土地基的水稳性好，但是其造价比较高；DDC法的优点有：降低了工程造价、节约材料、节约耕地、保护生态环境等。 【关键词】湿陷性黄土; 地基处理; 强夯; 化学加固; 夯击固化法; DDC法 【abstract 】this paper through the chemical material reinforced loess test and access relevant information analysis the collapsible loess foundation treatment technology progress. At present dynamic compaction method is comparatively mature technology, and the cost is lower, but after the dynamic compaction of loess foundation has not resistant to water ability; Polymer materials with high strength of curing foundation, after curing of the loess foundation better water stability, but the cost is higher; The advantages of the DDC method is: reduce project cost, material saving, saving cultivated land, and protect the ecological environment, etc. 【keywords 】collapsible loess; Foundation treatment; The dynamic compaction; Chemical reinforcement; Ram and curing method; DDC method 引言 在我国的华北、西北地区广泛分布着湿陷性黄土，它们属于非饱和的欠压密土，具有高压缩性、湿陷性、较小的干密度和较大的孔隙率等特性，而且在自重压力和附加压力作用下湿陷性黄土受水浸湿后结构会迅速的被破坏，从而发生显著的下沉现象。因为含水量的增加会影响土体的力学性质,使地基的承载力降低，所以对于湿陷性黄土的地基中选择经济合理的、可行的地基处理方法显得十分重要。 一般湿陷性黄土的强度较低，而压缩性较高。湿陷性黄土在土体自重应力或者自重应力和外部附加应力共同作用下, 受水浸湿之后强度会迅速的降低。如果土体中残余的结构强度不能够抵抗土体中的结构应力, 土体结构就会迅速的被破坏，同时会产生明显的附加沉降。由于受水浸湿具有不确定性，因此土体湿陷对工程建设会产生很大的危害，要确保在正确掌握场地工程地质特性的基础上,严格按国家现行规范进行湿陷性黄土的地基处理。 一、湿陷性黄土及地基处理
1、概述 湿陷性黄土地基处理主要取决于湿陷性黄土的特殊性质，湿陷性黄土地基的变形包括压缩和湿陷性两种，当基底压力不超过地基土的容许承载力时，地基的压缩变形很小，大都在其上部结构的容许变形值范围以内，不会影响建筑物的安全和正常使用。湿陷变形是由于地基被水浸湿引起的一种附加变形，往往是局部和突然发生，且不均匀，对建筑物破坏性大，危害严重，因此对湿陷性黄土地区的建筑物不论地基承载力是否达到容许承载力，都应对地基进行处理，前者以消除湿陷为目的，后者以提高承载力为主，同时应消除黄土的湿陷性。 我国湿陷性黄土分布很广，各地区黄土的差别很大，地基处理时应区别对待，并结合以下特点：1）湿陷性黄土的地区差别，如湿陷性和湿陷敏感性的强弱，承载能力及压缩性的大小和不均匀性的程度等；2）建筑物的使用特点，如用水量大小，地基浸水的可能性；3）建筑物的重要性和其使用上对限制不均匀下沉的严格程度，结构对不均匀下沉的适应性；4）材料及施工条件，以及当地的施工经验。湿陷性黄土的地基处理措施是采用机械手段对基础的湿陷性黄土进行加固处理，或更换另一种材料改变其物理性质，达到消除湿陷性、减少压缩和提高承载能力的目的，其中大多以第一个目的即消除湿陷为主。 湿陷性黄土的地基处理，在处理深度和处理范围上区分：1）浅处理，即消除建筑物地基的部分湿陷量；2）深基础处理，即消
除建筑物地基的全部湿陷量，这种方法包括采用桩基础或深基础穿透全部的湿陷性黄土层。 在湿陷性黄土地区设计措施，主要有地基处理措施、防水措施和结构措施三种。 地基处理的常用方法有垫层、重锤夯实、强夯、土（或灰土）桩挤密和深层孔内夯扩等，可以完全或部分消除地基的湿陷性，或采用桩基础或深基础穿透湿陷性黄土层，使建筑物基础坐落在密实的非湿性土层上，保证建筑物的安全和正常使用。 防水措施使用以防止大气降水、生产和生活用水以及浸入地基，其中包括场地排水、地面的防水、排水沟和管道的排水、防水等，是湿陷性黄土地区建筑物设计中不可缺少的措施。 结构措施的作用是使建筑物适应或减少不均匀沉降所造成的危害。 在湿陷性黄土地区，国内外使用较多的地基处理方法：重锤表层夯实、强夯、垫层、挤密桩复合地基、垫处理、预浸水、爆扩桩、化学加固和桩基础等。近年来，深层孔内夯扩挤、高压旋喷注浆法，以及复合载体夯扩桩等也得到推广使用。 目前我国以重锤表层夯实、土（或灰土）垫层、强夯、深层孔内夯扩、高压注浆固结土（或灰土）挤密桩复合地基、桩基础应用较多，经验比较丰富，对于其他的处理方法则应用较少，或未使用过。化学加固则多用于湿陷事故处理，从国外情况来看，与我国不同，保加利亚多采用水泥土垫层、混凝土挤密短桩，俄
强夯法处理湿陷性黄土地基 施工工法 Dynamic Consolidation Method for Intensify of Self Weight Collapsing Loess
1 前言 (1) 2 工法特点 (2) 3 适用范围 (2) 4 工艺原理 (2) 5 工艺流程及操作要点 (3) 6 材料与设备 (5) 7 质量控制 (6) 8 安全措施 (6) 9 环保措施 (7) 10 效益分析 (7)
1.0.1黄土【loess】指的是在干燥气候条件下形成的多孔性、具有柱状节理的黄色粉性土，湿陷性黄土受水浸湿后会产生较大的沉陷。 1.0.2 黄土成因与分布第四纪形成的陆相黄色粉砂质土状堆积物——黄土的粒径范围：0.005mm~0.05mm，其粒度、成分百分比在不同地区和不同时代有所不同。它广泛分布于北半球中纬度干旱和半干旱地区。黄土的矿物成分有碎屑矿物、粘土矿物及自生矿物3类。碎屑矿物主要包括石英、长石和云母，占碎屑矿物的80％，其次有辉石、角闪石、绿帘石、绿泥石、磁铁矿等；此外，黄土中碳酸盐矿物含量较多，主要是方解石。粘土矿物主要是伊利石、蒙脱石、高岭石、针铁矿、含水赤铁矿等。黄土的化学成分以SiO2占优势，其次为Al2O3、CaO，再次为Fe2O3、MgO、K2O 、Na2O、FeO、ΤiO2和MnO等。黄土的物理性质表现为疏松、多孔隙，垂直节理发育，极易渗水，且有许多可溶性物质，很容易被流水侵蚀形成沟谷，也易造成沉陷和崩塌。黄土颗粒之间结合不紧，孔隙度一般在40％～50％。黄土是指原生黄土，即主要由风力作用形成的均一土体；黄土状沉积是指经过流水改造的次生黄土。中国北方新生代晚期土状堆积物中常见有古土壤分布，尤以黄土高原地区黄土中最为普遍。在黄土古土壤层下部的白色钙质沉积层常以结核形式表现出来。钙结核的形状有长柱状、不规则树枝状及圆球状等，一般长15～25cm，宽5～10cm。黄土在北半球各大陆均有分布，以中国北方的黄土最为典型，在黄河中游构成了著名的黄土高原。中国黄土的分布区介于北纬34°～45°之间，呈东西向带状分布，位于北半球中纬度沙漠-黄土带东南部。黄土分布还与东西向山脉的走向大体一致，昆仑山、秦岭、泰山一线以北黄土分布广泛。中国黄土的总面积为 380840km2，黄土状沉积的总面积为254440km2。其中黄河流域黄土面积为317600km2。黄土的厚度各地不一，陕西泾河与洛河流域的中下游地区，最大厚度可达180～200m。中国黄土物质主要来自里海以东北纬35°～45°的内陆沙漠盆地地区。沙漠盆地中的上升气流将粉尘颗粒输送至高空，进入西风环流系统，随着西风带的高空气流自西向东、东南飘移，至东经100°以东的地区发生大规模沉降。堆积起来的粉尘颗粒，由于生物化学风化作用，发生次生碳酸盐化形成黄土。 1.0.3 在上覆土层自重应力作用下，或者在自重应力和附加应力共同作用下，因浸水后土的结构破坏而发生显著附加变形的土称为湿陷性土，属于特殊土。有些杂填土也具有湿陷性。广泛分布于我国东北、西北、华中和华东部分地区的黄土多具湿陷性。湿陷性黄土又分为自重湿陷性和非自重湿陷性黄土。 1.0.4 黄土的分类见下表： 1.0.5 在湿陷性黄土地基上进行工程建设时，必须考虑因地基湿陷引起附加沉降对工程可能造成的危害，选择适宜的地基处理方法，避免或消除地基的湿陷或因少量湿陷所造成的危害。经综合比较强夯法、CFG桩法、粉喷桩法、堆载预压法及换填法等，最终选定经济、环保、节省工期的施工方法——强夯法。
1 总则 1.0.1为确保湿陷性黄土地区建筑物（包指构筑物）的安全与正常使用，做到技术先进，经济合理，保护环境，制定本规范。 1.0.2本规范适用于湿陷性黄土地区建筑工程的勘察、设计、地基处理、施工、使用与维护。 1.0.3在湿陷性黄土地区进行建设，应根据首湿陷性黄土的特点和工程要求，困地制宜，采取以地基处理为主的综合措施，防止地基对建筑物产生危害。 1.0.4湿陷性黄土地区的建筑工程，除应执行本规范的规定外，尚应符合有关现行的国家强制性标准的规定。
2 术语和符号 2.1 术语 2.1.1 湿陷性黄土 collapsible loess 在一定压力下受水浸湿，土结构迅速破坏，并产生显著附加下沉的黄土。 2.1.2非湿陷性黄土 non collapsible loess 在一定压力下受水浸湿，无显著附加下沉的黄土。 2.1.3自重湿陷性黄土 loess collapsible under overburden pressure 在上覆土的自重压力下受水浸湿，发生显著附加下沉的湿陷性黄土。 2.1.4非自重湿陷性黄土 loess noncollapsible under overburden pressure 在上覆土的自重压力下受水浸湿，不发生显著附加下沉的湿陷性黄土。 2.1.5 新近堆积黄土 recently deposited loess 沉积年代短，具高压缩性，承载力低，均匀位差，在50～150kPa压力下变形较大的全新世（2 Q）黄土。 4 2.1.6压缩变形 compression deformation 天然湿度和结构的黄土或其他土，在-定压力下所产生的下沉。 2.1.7湿陷变形 collapse deformation 湿陷性黄土或具有湿陷性的其他土（如欠压实的素填土、杂填土等），在一定压力下，下沉稳定后，受水浸湿所产生的附加下沉。 2.1.8湿陷起始压力 lnitial collapse pressure 湿陷性黄土浸水饱和，开始出现湿陷时的压力。 2.1.9湿陷系数 coefficient of collapsibility 单位厚度的环刀试样，在一定压力下，下沉稳定后，试样浸水饱和所产生的附加下沉。
湿陷性黄土地基处理 (1）采取拦截、排除地表积水措施，将水引离路基。在排水不良、路基附近有可能积水的地段增设隔水墙。隔水墙用土填筑，压实度不小于9％，隔水墙宽1。2m,深2。0m，隔水墙外侧壁设两布一膜防渗复合土工膜. (2）对路堤或路堑边坡上侧50m,下侧10~20m以内的黄土陷穴采用灌砂、灌浆、开挖回填等措施进行处理.并将陷穴的位置、埋藏深度及大小、所采取的处理措施报监理工程师批准后实施. （3）路堑地段，对开挖后的路床采用冲击式压路机碾压24遍，使碾压后路面底面以下50cm内土的压实度不小于95%,80cm内土的压实度不少于85%。 （4)路基高度小于3m的路堤段，清除表土后采用冲击式压路机碾压40遍，碾压后的地面以下80cm深度内土的压实度不小于85%。 (5)对于填方高度超过8米的路段，按照设计要求对湿陷性黄土地基进行强夯处理，也可采取重锤夯实法、冲击压实法。 （6）强夯法施工 ①强夯施工采用带有自动脱钩装置的履带式起重机或其他专用设备.采用履带式起重机时，可在臂杆端部设置辅助门架或采取其他安全措施，防止落锤时机架倾覆。夯锤重不小于10t，单点夯击能大于1200KN-m，其底面采用圆形，对粘性土，锤底面积在3～6m2。夯锤中对称设置若干个上下贯通的气孔。 ②夯击点布置，按正方形或梅花形网格排列。其间距可根据击坑的形状、孔隙水
压力变化情况及构造物基础结构特点确定，一般为5~15m。按上列形式和间距布置的夯击点，依次夯击完成为第一遍.第二次选用已夯点间隙，依次补点夯击为第二遍，以下各遍均在中间补点，最后一遍锤印彼此搭接，表面平整. ③每一遍内各个夯点的夯击次数,按现场试夯得到的夯击次数与夯沉量关系曲线确定(一般为3～10次)，并同时满足：
浅析湿陷性黄土的地基处理措施 发表时间：2018-03-22T14:25:14.737Z 来源：《防护工程》2017年第32期作者：李顺民 [导读] 地基处理的目的是提高地基承载力，满足上部荷载要求，针对湿陷性黄土更应该注意在处理过程中的质量控制，最大限度地降低工程危险。 陕西长武亭南煤业有限责任公司陕西长武 713605 摘要：在工程建设的过程中经常会遇到湿陷性黄土，其是一种特殊土，对工程来说是无法回避的，因此要对其进行处理。本文简述了湿陷性黄土的概念，分析了湿陷性黄土湿陷的原理，介绍了湿陷性黄土地基的特性，总结了工程中常用的地基处理措施，有利于提高工程结构的安全性。 关键词：湿陷性黄土，地基处理，湿陷性 引言 湿陷性黄土地基的基础不好，上层建筑有倒塌的可能，虽然出现类似事故的情况不多，但还是要用不同的方法改进基础条件，建筑物的重量和负荷的基础就是地基，对于湿陷性黄土地基更应该注意地基的处理和边坡加工，完善建筑物荷载的基础必须具有足够的承载力和稳定性，我国《建筑地基基础设计规范》中明确指出：要根据不同区域的不同特点在地基的基础上进行边坡的加固，包括软湿土内陷性的改良，在膨胀土，红粘土和冻土的基础上进行地基的施工。 1湿陷性黄土的概念 湿陷性黄土是黄土的一种，凡天然黄土在一定压力作用下，受浸水后土的结构破坏而发生显著附加变形的土称为湿陷性黄土，属于区域性特殊土。因外压力不同，将湿陷性黄土分为自重湿陷性黄土和非自重湿陷性黄土。 2湿陷性黄土湿陷的原理 湿陷性黄土也是由固体颗粒和水、气组成的三相体。土在受力后是否发生强度破坏或变形破坏，主要取决与它的物质成分，相互关系及相互作用。一般与它的固体颗粒本身的强度和变形关系不大。黄土常含有大量硫酸盐，由黄灰色或棕黄色的极小的粉状颗粒所组成。土质较疏松，黄土颗粒之间结合不紧，用手搓，极易形成粉末，孔隙一般较大，为大孔结构，垂直节理较发育，没有层理。天然含水量小。在干燥且原有结构没有破坏前，土质较坚硬，可以承担一定荷载而变形不大，但极易浸水，浸水后溶盐溶解，颗粒间的粘结力随即下降，引起土结构破坏产生湿陷变形，甚至发生坍陷。 3湿陷性黄土的特征 3.1湿陷性 在自然条件下，黄土因为受到了地表水分的侵蚀，其中的易溶盐发生溶解，导致了颗粒之间的作用力受到了破坏，从而产生蜂窝状的结构。当水分对土壤大量侵蚀以后，土壤颗粒之间的空隙会逐渐联通和扩展，进一步产生了大孔隙的陷穴，当外部荷载对其产生作用以后，土壤的结构会受到破坏，从而产生剧烈变形，强度因此而降低，进而形成湿陷性。 3.2透水性较强 湿陷性黄土之所以具有透水性，这和它的结构特点是分不开的，多孔性以及垂直节理发育等。其孔越大且连同，垂直节理愈发育，黄土层的透水性愈高，特别是在垂直方向上，而在水平方向上的透水性则微弱。此外，如黄土层中有土壤层，或者有黄土结核层时，就会导致黄土层的透水性较差，甚至在土中产生不透水层。 3.3崩解性 当黄土湿陷性产生以后，再次浸入水中就会发生崩解，从而影响到地基的稳定性。相较于其他土质而言，湿陷性黄土的基础处理要更加的负责，难度大、程度复杂、进度慢，同时耗费的时间也更长，尤其是对于大面积的水利坝体处理以及土质夯填来说更加困难。 4黄土的湿陷性评价 目前针对黄土的湿陷机理，国内外存在各种不同的假说，如欠严密理论、结构学说、溶盐假说等，但关于黄土的湿陷评价指标国内外是统一的，包括湿陷系数、自重湿陷量、总湿陷量三个指标。湿陷系数指标用于判别黄土的湿陷性，自重湿陷量指标用于判别湿陷性黄土是自重作用还是非自重作用（自重湿陷性黄土和非自重湿陷性黄土），总湿陷量是划分湿陷黄土地基的湿陷等级。 5防止或减少地基被水浸湿下沉的措施 1）地基处理措施。全部或部分消除地基土的湿陷量，或者采用桩基础（灌注桩或管桩）穿透全部湿陷性土层，或者将基础布置在非湿陷性土层上。2）结构采取的措施。调整或减小建筑物的整体沉降及沉降差，使结构适应地基的变形。3）防水措施。在建筑布置时，考虑场地排水，屋面排水，散水。同时考虑防水，采取措施防止雨水、生产或生活用水的渗漏。 6湿陷性黄土的工程措施 6.1改进的切断位置 切断位置的破坏表现在建筑地基承载力不够；结构失稳或附近开挖边坡失稳造成的地基基础不牢固或基坑隆起，因此，为了避免失败，改进的切断位置是必要的，能够提高地基的抗剪强度。 6.2改善渗透性 要加强改善地基的透水性，由于基坑开挖的进行，通过的流沙比较多，需要研究和采取地基防渗措施，减少压力。 6.3垫层法 1）将基础下一定范围内的湿陷性黄土层挖除，然后分层换填强度和模量相对高的砂、碎石、灰土、素土并夯实至要求的密度，形成很好的持力层，达到地基压力扩散要求。2）施工中应注意的问题:①当垫层厚度不超过3m时，其压实系数不得小于0.98；当垫层厚度大于3m，其压实系数不宜小于0.95；②垫层在施工中，必须保证在最优含水量状态下分层回填夯实至设计标高。 6.4强夯法 该方法使用起吊设备把夯锤提高到预定高度，然后通过夯锤的自由落体运动实现对路基土层的夯实，使得夯面能够使得一定深度的土层更加的密实，消除了湿陷性，有效降低压缩比，并提升路面的整体承载力。在夯锤夯击的过程中，锤重与落距、单击能之间是成正比例的关系，加大落距以及锤重能够显著降低夯击的数量，从而显著提升经济性与加固的效果。夯锤的重量可以选用5～50t，下落的距离则可
湿陷性黄土与黄土地区的地质灾害 黄土是一种第四地质历史时期干旱气候条件下的沉积物。以风力搬运堆积未经此生扰动的、无层理的、黄色粉质富含碳酸盐并具有大孔隙的土状沉积物称之为黄土。具体说就是分布在山西、陕西和甘肃等地构成黄土高原的黄土作为代表。黄土具有如下特征： 1、为风力搬运沉积，无层理。 2、颜色以黄色、褐黄色为主，有时呈灰黄色。 3、颗粒组成以粉粒为主，含量一般在60%以上，几乎没有粒径大于0.25mm 的颗粒。 4、富含碳酸钙盐类。 5、垂直节理发育。 6、一般肉眼可看的大孔隙。 满足所有特征的称为典型黄土或者原生黄土，当缺少一项或者几项，称为次生黄土。 在上覆土层自重应力作用下，或者在自重应力和附加应力共同作用下，因浸水后土的结构破坏而发生显著附加变形的土称为湿陷性土，广泛分布于我国东北、西北、华中和华东部分地区的黄土多具湿陷性。 湿陷性黄土是一种特殊性质的土，在一定的压力下，下沉稳定后，受水浸湿，土结构迅速破坏，并产生显著附加下沉，故在润陷性黄土场地上进行建设，应根据建筑物的重要性、地基受水浸湿可能性的大小和在使用期间对不均匀沉降限制的严格程度，采取以地基处理为主的综合措施，防止地基湿陷对建筑产生危害。 1、湿陷性黄土的颗粒组成 我国湿陷性黄土的颗粒主要为粉土颗粒，占总重量约50～70％，而粉 土颗粒中又以0．05～O．01ram的粗粉土颗粒为多，占总重约40.60％，小于0．005ram的粘土颗粒较少，占总重约14.28％，大于0．1rnm的细砂颗粒占总重在5％以内，基本上无大于0．25mm的中砂颗粒。上述颗粒的矿物成分，粗颗粒中主要是石英和长石，粘粒中主要是中等亲水性的伊利石。此外，在湿陷性黄土中又含有较多的水溶盐，呈固态或半固态分布在 各种颗粒的表面。 黄土是干旱或半干旱气候条件下的沉积物，在生成初期，土中水 分不断蒸发，土孔隙中的毛细作用，使水分逐渐集聚到较粗颗粒的接触点处。同时，细粉粒、粘粒和一些水溶盐类也不同程度的集聚到粗颗粒的接 触点形成胶结。 试验研究表明，粗粉粒和砂粒在黄土结构中起骨架作用，由于在湿陷 性黄土中砂粒含量很少，而且大部分砂粒不能直接接触，能直接接触的大 多为粗粉粒。细粉粒通常依附在较大颗粒表面，特别是集聚在较大颗粒的 接触点处与胶体物质一起作为填充材料。 粘粒以及土体中所含的各种化学物质如铝、铁物质和一些无定型的盐类等，多集聚在较大颗粒的接触点起胶结和半胶结作用，作为黄土骨架的
湿陷性黄土公路路基处理方法 法、冲击碾压法、强夯法以及挤密法等地基处理方法处理路基。 1. 湿陷性黄土的性质 湿陷性黄土泛指饱和的结构不稳定的黄色土，在自重压力与附加压力作用下，受水浸湿后，土的结构迅速破坏，发生显著附加下沉的现象。 2. 湿陷性黄土路基的处理 宁夏固原市地处陇东陕北湿陷性黄土地区。地基土除表层30～50cm的耕土外，其下均系第四纪黄土类地层。由黄土状轻亚粘土、黄土状亚粘土、黄土状粘土组成。黄土类土层中，具有大孔性，含明显白色钙盐结晶，居中等至高压缩性，具有强烈的中等湿陷性。在湿陷性黄土地区进行公路建设，应根据湿陷性黄土的特点和工程要求，因地制宜，采取以地基处理为主的综合措施，防止路基湿陷，保证公路的安全与正常使用，做到技术先进，经济合理。 2.1垫层法。 将基底以下湿陷性土层全部挖除或挖至预计的深度，然后以灰土或素土分层回填夯实。垫层厚度一般为1.0～3.0m。它消除了垫层范围内的湿陷性，减轻或避免了地基因附加压力产生的湿陷，可以使地基的自
重湿陷表现不出来。这种方法施工简易，效果显著，是一种常用的地基浅层处理或部分湿陷性处理方法，同时，还要考虑以下几方面的问题： （1）局部土垫层的处理宽度超出基础底边的宽度较小，地基处理后，地面水及管道漏水仍可能从垫层侧向渗入下部未处理的湿陷性土层而引起湿陷，因此，设置局部垫层不考虑起防水、隔水作用，地基受水浸湿可能性大及有防渗要求的建筑物，不得采用局部土垫层处理地基。 （2）整片垫层的平面处理范围每边超出建筑物外墙基础外缘的宽度，不应小于垫层的厚度，即并不应小于2m。 （3）在地下水位不可能上升的自重湿陷性黄土场地，当未消除地基的全部湿陷量时，对地基受水浸湿可能性大或有严格防水要求的建筑物，采用整片土垫层处理地基较为适宜。但地下水位有可能上升的自重湿陷性黄土场地，应考虑水位上升后，对下部未处理的湿陷性土层引起湿陷的可能性。 2.2冲击碾压法。 （1）冲击碾压是压实技术的新发展，冲击压路机由牵引车带动非园形轮滚动，多边形滚轮产生的势能与行驶的动能相结合，沿地面进行静压、搓揉、冲击的连续冲击碾压作业，形成高振幅、低频率的冲击压实作用。高能量冲击力周期性连续冲击地面，产生强烈的冲击波，向下
湿陷性黄土地基处理方法 目录 摘要 (1) 1. 处理范围的确定 (1) 1.1 处理厚度的确定 (1) 1.2 处理宽度的确定 (2) 2. 湿陷性黄土地基的处理方法 (2) 2.1 垫层法 (2) 2.2 夯实法 (3) 2.3 挤密桩法 (3) 2.4 桩基础 (3) 2.5 预浸水法 (4) 3. 工程实例 (4) 3.1 叠合垫层法 (4) 3.2 强夯法 (5) 3.3 挤密桩法 (6) 4. 结论 (6) 参考文献 (6)
湿陷性黄土地基处理方法 摘要 黄土是第四纪堆积物，按其颗粒成分属于细粒土(或粉土、粘性土)。其中，部分黄土具有不同于普通细粒土的特殊成分与性质。浸水会发生显著下沉变形，称为湿陷性黄土，工程界普遍视为特殊土。黄土的湿陷性是指其在一定压力下压缩稳定后，因浸水而发生下沉变形的性质。湿陷性是湿陷性黄土的特殊性质，湿陷性黄土在一定压力作用下受水浸蚀结构迅速破坏而发生显著下沉，因此在建筑上研究湿陷性黄土地基的处理十分重要。湿陷性黄土的变形包括压缩变形和湿陷变形两种。压缩变形是在土的天然含水量下由于建筑物的负荷所引起的，一般地基的压缩变形很小，大部分在其上部结构的允许变形值范围以内。不会影响建筑物的安全和正常使用。湿陷变形是由于地基被水浸湿所引起的一种附加变形，往往是局部和突然发生的。而且很不均匀，对建筑物的影响很大，危害性很严重。因此，在湿陷性黄土地区的建筑物设计中，为了保证建筑物的安全和正常使用，往往需要采取相应的地基处理措施。 1. 处理范围的确定 地基处理中首先要考虑的问题是处理地基到多大范围才能既经济又能获得明显的效果。由土的饱和自重压力所引起的自重湿陷与其湿陷性和黄土层厚度有关．其变形范围往往包括全部自重湿陷性黄土的厚度。根据湿陷变形范围，地基的处理厚度(从基础底面算起)可分为处理全部湿陷变形范围和部分湿陷变形两种。前者的处理目的是消除建筑物地基的全部湿陷量，而后者只是消除部分湿陷量。 1.1 处理厚度的确定[1] (1)消除建筑物地基全部湿陷量的处理厚度。在非自重湿陷性黄土场地，一般情况下，地基的湿陷量只发生于压缩层以内。试验资料表明，该湿陷量大部分
分析湿陷性黄土地基湿陷机理、湿陷性评价及地基处理方法【摘要】湿陷性黄土易在压力环境下出现浸湿，一旦土层结构被浸湿，会迅速失去稳定结构，并且呈现明显的下沉情况。由于湿陷性黄土的特性会对建筑结构带来较大危害，所以本文对湿陷性黄土地基的湿陷机理进行评价，并且提出了有效的地基处理方法，希望为提高建筑安全性做出贡献。 湿陷性黄土是饱和后结构失衡的黄色土，在压力与水浸湿的环境下，土壤结构会遭到破坏，出现明显的下沉现象。建筑物一旦在黄土地基上施工，就会留下较大危险，随着下沉现象的加剧，就会导致建筑物发生裂缝或倾斜问题，甚至影响建筑物的使用安全性。我国西部开发规模不断增加，西北地区已经成为我国重要的建设区域，而西北地区黄土地段较多，采取适当的地基处理方法，对保证建筑安全性有着非常重要的作用。 一、黄土湿陷性机理 黄土地区常年维持半干旱或干旱状态，在降雨量较少的环境中，水分蒸发量较大，土壤中的水分不断下降，盐类物质出现胶体凝结状态，使土壤粘聚力上升。在土壤湿度较低的情况下，土层无法抗拒土壤粘聚力，就会形成一种欠压型状态，在土壤被水浸湿后，土壤粘聚力下降，就会出现湿陷问题。因此，在选择黄土地基处理方法时，必须正确了解湿陷性黄土的湿陷机理，才能找出针对性的解决方法。 二、黄土地基湿陷性评价 （一）湿陷系数 标准湿陷系数以S s进行计算，它代表了土层在单位厚度情况 下的浸水湿陷量，其定量直接表示了黄土地基的实际湿陷程度。
（二）黄土湿陷性 在黄土湿陷系数S s < 0.015 时，黄土形式属于非湿陷性黄土；在黄土湿陷性系数S s > 0.015时，则可以将黄土性质划分为湿陷性黄土。在湿陷程度维持在0.015 < S s < 0.04时，属于轻微性湿陷；在湿陷程度维持在0.04< S s < 0.08时，属于中度湿陷；在湿陷程度S s > 0.08 时，则可以划分为高度湿陷。 （三）湿陷性黄土地基类型 在湿陷量实际测量值与计算结果w 70mm时，可以将其定义为非自重湿陷黄土地基；在湿陷量实际测量值与计算结果>70mm时，可以 将其定义为自重湿陷黄土地基；在实际测量值与计算结果发生冲突时，需要根据实际测量值进行测定。 三、湿陷性黄土地基处理方法处理湿陷性黄土地基是为了优化土壤形式，降低黄土地基渗水性与压缩性，避免湿陷性问题再次发生，或者完全消除黄土地基的湿陷性。由于不同黄土地基的实际性质差别较大，尤其是黄土成因、区域、年代、厚度、等级、类别上的差异，决定了选择地基处理方法时，必须根据实际土壤情况决定解决方法。在明确地基厚度与湿陷等级后，需要采取针对性解决措施，以此满足黄土地基的使用要求，提高建筑的安全性。 虽然目前可以使用的黄土地基处理措施很多，但是所有方法都无法解决全部的问题，不同的地区地基土质存在很大差别，而不同的建筑结构，对地基造成的压力也是不同的，如果固定使用一种处理方法，根本无法解决所有的湿陷性黄土地基问题。在勘察阶段，需要及时进行现场取样，通过详细的分析后，确定黄土地基的性质、厚度，明确湿陷性黄土属于自重型或是非自重型，在详细的类比后，综合分析施工时间、施工周期、经济效益等多种因素，选择其中最为合理的处理方法，通过优化设计，使黄土地基可以满足建筑施工所需的承载力与变形要求。
《湿陷性黄土地区建筑规范》学习笔记 在湿陷性黄土地区的建筑物基础应以采取地基处理为主的综合措施； 1.黄土的湿陷性是在一定的外压力或上层土自重压力下才能发生显著下沉变形的；湿陷性黄土是一种非 饱和、欠压密土，在天然状态下具有大孔和、垂直节理，在天然状态下具有压缩性低、高强度的特点，但是在浸湿后在一定压力下具有变形量大、变形速度快的失稳性沉陷的特点； 2.处理措施：地基处理措施、防水措施、结构措施； 3.湿陷系数＝（天然湿度及结构的式样在一定压力下达到变形稳定后的试件高度－上诉加压稳定试件在 浸水发生附加下沉稳定后的高度）/（试件的原始高度） 4.评价标准：当湿陷系数＜0.015时，为非湿陷性黄土湿陷系数≥0.015时，为湿陷性黄土 0.015≤湿陷系数≤0.03时，为湿陷性轻微 0.03＜湿陷系数≤0.07时，为湿陷性中等 0.07＜湿陷系数，为湿陷性强烈 5.桥梁设计可以借鉴的措施要求： 6.1 黄土边坡宜作防护； 6.2 结构基坑边缘25米内不得有水渠或水池； 6.3 黄土排水纵坡不得小于0.005； 6.4 填方的压实系数不得小于0.95； 6.5 桥涵基坑处于自重性湿陷黄土地区时，在基坑回填时压实系数应不小于0.95，同时在表面设置15-30cm后的灰土表层，其压实系数不得小于0.95； 6.6 桩基础应穿过非自重湿陷性黄土层并支承在非湿陷性土层中；对于自重性湿陷土层中的桩基应穿过湿陷性土层并支承在可靠的岩（土）层； 6.7 关于桩基计算的摩阻参考取值详见5. 7.5及5.7.6条的有关规定； 6.8 桩基的配筋长度应穿过自重湿陷性土层的厚度或通常配筋； 7.湿陷性黄土地基平面处理范围的建议：根据本规范6.1.2条关于甲级建筑物处理范围的意见，我个人理解应该可以借鉴在桥涵基础的处理平面范围的确定上，具体如下：当为局部处理时，地基的平面处理范围应大于基础底面的面积。在非自重湿陷性黄土场地，每边应超出基础底面宽度的1/4，并不得小于0.5m；在自重性湿陷黄土场地，每边应超出基础底面宽度的3/4，并不得小于1.0m. 当为整片处理时，地基的平面处理范围应大于基础底面的面积。超出基础底面外缘的宽度每边不宜小于处理土层厚度的1/2，并不得小于2.0m. 建议：对于涵洞的基础处理，考虑到路基范围的地基同时进行处理，建议可以按照局部处理的意见确定的范围进行确定处理范围；对于桥梁基础的处理范围，我个人认为由于桥墩的孤立性，建议按照整片处理的意见来确定桥梁基础的平面处理范围。 8.湿陷性黄土地基处理的常用方法： 0.95；当大于3m时，超出3m的部分的压实系数不得小于0.97。垫层的厚度从基础底面算起。 8.1.2 垫层地基的基本承载力应根据试验确定。在无试验数据的情况下土垫层的应力不得大于180kpa、灰土垫层的应力不得大于250kpa. 8.1.3 其它要求详见P41页6.2.5-6.2.6的要求。 8.2.1 强夯法应先进行试验在施工工程应用。采用强夯法消除湿陷性的有效深度估算见下表：