湿陷性黄土地区岩土工程勘察的相关问题探讨

发表时间:2020/7/6   来源:《工程管理前沿》2020年第26卷3月第8期   作者:陈浩然
[导读] 近年来,我国的各行各业的发展迅速,通过相关专家对我国很多地区土壤土质进行调查分析得知,现如今我国不同地区由于其地质环境和气候历史条件的变化,不少地方的土质特征存在较大差异。
        [摘要]:近年来,我国的各行各业的发展迅速,通过相关专家对我国很多地区土壤土质进行调查分析得知,现如今我国不同地区由于其地质环境和气候历史条件的变化,不少地方的土质特征存在较大差异。由于很多因素都可以影响土质的结构成分,这个问题在很多实验结果中已经得到了论证,其结构性质和相关化学成分都存在不同,所以如果不能对湿陷性黄土地区的岩土进行具体的调查和研究,就有可能在具体工程开展的过程中对施工带来安全事故隐患或者也有可能造成比较大的经济损失。所以相关部门和专业工作人员需要对工程实地的地质情况进行详细的勘察和研究,针对具体的施工情况进行分析和论证,寻找出应对湿陷性黄土地区工程建筑问题的解决办法。
        [关键词]:湿陷性黄土地区;岩土工程勘察;相关问题探讨
        引言
分析相关人士在对湿陷性黄土地区的沿途具体情况进行勘察的过程中,需要系统完整的分析黄土土层形成的具体原因。一般情况下地质方面的专业人员经常会将黄土土层形成的原因分为:原生黄土和次生黄土。原生黄土在常年风力作用和流水的冲刷进而形成了人们口中经常提到的次生黄土,次生黄土的硬度比较低,会对黄土土层带来很大不利影响,所以在具体工程勘察的过程中需要对实践性湿陷性黄土地区的具体范围进行确定,进而能够认真仔细地辨别该地区黄土形成的原因,然后对其具体问题作出相应的措施分析。比如在具体工程施工的过程中,可以认真调查化验研究黄土主要成分,对于具体的工程实施采取相应的加固措施。湿陷性黄土广泛分布于我国东北、西北、华东和华中的部分地区,由于其结构性较强,具有湿陷性和明显的孔隙特征,因此在湿陷性黄土地区进行工程建设时,往往需要进行地基处理,处理不当则可能引发严重的安全事故。湿陷性黄土地基的湿陷变形问题会影响该地区的工程建设,因此要加强湿陷性黄土分布区的岩土工程勘查工作,以便针对不同的情况采取科学合理的地基处理措施。
        1湿陷性黄土的特征
我国是世界上黄土分布最广、厚度最大的国家,黄土主要分布于西北地区的黄土高原、大华北平原及东北的南部部分地区。黄土主要由流水冲刷、搬运后再堆积或风力搬运而成。黄土地区的土壤在外在压力的作用下,其内部的水份受到挤压导致结构发生一系列改变从而形成特殊的土体结构,这就是湿陷性黄土的由来。所以沉降性是该土体最显著的特征,自重湿陷性黄土的沉降最为明显。
        2湿陷性黄土地基处理的措施
2.1换填垫层法
换填垫层法是将湿陷性土层挖除,回填素土或灰土,分层夯实,从而对湿陷性的黄土地基进行加固。换填时,可分为局部垫层和整片垫层处理。此方法适用于地下水位以上的地基处理。在地基加固之前,要充分考虑石灰土效果的衰减因素,确定最佳的掺灰比例,通常可以将石灰的比例限定在6%左右,从而完成石灰土的合理配置。在完成换填石灰土的工作之后,湿陷性黄土的地基强度会显著提升。这种加固方法需要开挖的土方量相对较大,且施工作业时间较长,可能会对环境造成一定的影响。
2.2强夯加固法
强夯加固的方法是通过重型设备将夯锤设备吊起,在达到一定高度之后让其自由下落,通过对地基的反复夯击实现地基加固。这种方法可以在地基土层结构的内部产生有效的冲击力,消除黄土地基的湿陷性,在加固土体结构的同时提高地基的强度。此外,可以使用颗粒较粗的材料进行回填夯坑,从而完成强夯置换的地基加固工作。
2.3预浸水法
自重湿陷性黄土地基利用其自重湿陷特征,可在建筑物修筑之前,将地基进行浸水处理,使其在自重作用下发生湿陷沉降,然后再进行建筑物修筑。

预浸水法可用于处理湿陷性土层厚度大于10m,自重湿陷量大于50cm的场地。预浸水法处理的地基,地表6m以内的土层往往由于压力偏低而仍具备湿陷性,需要进一步处理,可采用垫层等方法处理。
        3湿陷性黄土地区的处理措施
3.1地基基础措施
建筑体的地基对湿陷性黄土有较高要求,需采取地基基础措施。由于土质条件和建筑类别存在一定差异,其采取的措施也存在偏差。黄土场地的湿陷性黄土深度较浅时通常采取换土垫层法,若仅仅是为了消除湿陷性,采取素土垫层即可。若需要提高土层的承载力,则需要采用灰土垫层。为了提高垫层的施工质量,必须要保证垫层的含水量和压实系数处于最佳状态,这样才能解决湿陷性。强夯法处理对于环境的压球较高,湿陷性黄土区附近不能有建筑物且土体的含水量不得超过最优含水量的5%。挤密法以素土桩和灰土桩的形式对地基加以改进,前者可消除湿陷性,后者既能消除湿陷性又能提高地基承载力。
3.2结构措施
建筑结构对地基沉降存在一定影响,尤其是高层建筑,在一定程度上降低建筑的重量,分散其受力,能减轻地基所承受的压力。采取合适的基础形式,对结构的整体性进行加强,为沉降预留适应的净空,选择轻型建筑材料。
3.3防水措施
湿陷性黄土在遇水后土结构会迅速破坏,从而产生较大附加下沉,需采取防水措施。如:可合理排设置水沟、雨水明沟,并保证其原理建筑物,达到防护距离;加宽室外散水坡的宽度;基础梁底预留适当的空隙,避免地面水渗入地基等等。
3.4分析评价
大部分原有的建筑结构能保证其稳定性,在后续使用中建筑改建、扩建较为普遍,然而经改扩建之后,建筑体会对湿陷性黄土产生新的压缩和沉降,为保证建筑的安全性,需进行分析评价。分析评价内容包括建筑的结构、基础以及基底压力,预估可能产生的不均匀沉降。在施工过程中,对原结构构件加强变形监测,避免改扩建影响原结构的稳定性。
3.5勘察取样及试验
对某地区的湿陷性黄土进行勘察的时候需要针对该地区的具体情况派相关专业人士进行勘察和收集相关数据。相关专业人员在黄土土质取样时应该在采用专业工具收取样本,避免出现破坏该地区原有黄土环境的情况。与此同时需要切实的保障相关工程勘察点的原有状况,在没有具体工程实施之前,需要保护地区原有的黄土情况,确保今后勘察取样以及实验的科学性。在今后工作的过程中施工的具体人员可以依据某地区湿陷性黄土的相关化学成分以及其他特征来针对具体问题制定出切实可行的地基处理方案,对今后工程设计工作的开展和运行提供了数据方面的保障。
        结语
湿陷性黄土地区具有土质较均匀、结构疏松的特点,在受水浸湿后其结构会迅速破坏从而产生沉降。在湿陷性黄土地区建设前应当进行勘察,分析土体成分及结构,避免建筑投入使用期间产生明显的不均匀沉降。勘测人员应当掌握湿陷性黄土区岩土工程勘察要点,对采样土体进行准确性数据分析,提高岩土工程勘察的质量,为制定湿陷性黄土地区的处理措施提供可靠依据。在湿陷性黄土地区进行岩土工程勘察需要在全面掌握黄土土层情况以及成因的前提下,完善土体取样的工作,加强土体试验的实际效果,提高湿陷性黄土各项参数的准确性与精确度,并强化土体地基的厚度检测和预处理,从而全面提升勘察效益。在进行湿陷性黄土地基处理时,要根据实际情况选择合适的方法,最大程度上提高地基土的强度与稳定性,保证建筑物的安全可靠。
        参考文献
[1]蔡怀恩.湿陷性黄土地区岩土工程勘察的相关问题探讨[C].中国建筑学会工程勘察分会、全国建筑工程勘察科技情报网、全国建工勘察科技情报网华北站.2018年全国工程勘察学术大会论文集.中国建筑学会工程勘察分会、全国建筑工程勘察科技情报网、全国建工勘察科技情报网华北站:中国建筑学会工程勘察分会,2018:267-272.
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