摘要：本文分析了湿陷性黄土的基本特征，解释了黄土湿陷性的成因和机理，并罗列了几种湿陷性黄土带来的工程危害。灰土挤密桩法是处理湿陷性黄土地基的有效手段，详细介绍了灰土挤密桩在湿陷性黄土地基中的应用和加固机理，并阐述了灰土挤密桩地基的特性与适应范围。
关键词：湿陷性黄土；灰土挤密桩法；地基处理
1湿陷性黄土
1.1黄土的基本特征
黄土类土是一种产生于第四纪大陆特殊的松散堆积物，其按工程性质可分为湿陷性黄土和非湿陷性黄土，还有自重和非自重湿陷性黄土等，湿陷性黄土的颗粒以粉粒为主，呈黄色或黄褐色，孔隙大且肉眼可见。黄土按地层特征可分为新近堆积黄土，新黄土，老黄土。新近堆积黄土，最大直径在0. 55 cm ~ 2 cm之间，结构松软，土质不均匀，似蜜蜂窝。新黄土有大孔的发育，土质较均匀，有的会有小硬结石等，结构稍密或中密，所以它们两者与工程建筑关系密切相关，一般都有湿陷性。而老黄土则基本不具有大孔，土粒均匀，层理的发育很少见，质地较密实，土质均匀，且有小石子的存在。因而一般没有湿陷性问题存在[1]。
1.2黄土湿陷性的成因
总的来说，黄土湿陷性的因素分为内因和外因，内因有黄土的微结构、颗粒之间的连接方式、孔隙比、矿物组成等，外因有水、施加的外部荷载或动力。黄土骨架的颗粒主要是大于0.005 mm的碎屑颗粒，特别是大于0.01 mm的粗粉砂颗粒是构成骨架的主要材料，粘土和碳酸钙作为主要的胶结物填充其中。在没有被雨水浸润的情况下，土体的结构强度很高，一旦被雨水浸湿，填充在骨架间的胶结物被冲刷带走，骨架失去连接强度而塌陷，如果加上新增填土的静荷载和通车后车辆施加的动荷载，更易诱发黄土湿陷的发生[2]。
1.3黄土湿陷的机理
黄土湿陷的原因有很多种，其作用机理也各自迥异，但产生的效果却都会使建筑物发生不可想象的损坏。黄土湿陷有以下几个方面的作用机理。由于雨水等的作用，会把松散干燥的粉粒黄土粘聚起来，土颗粒彼此靠近，随着含水量的加大，黄土的有效重度减小，阻碍了土体自重下的压密。黄土中有大量可溶盐存在，由于其遇水可溶解，从而使得黄土的结构变得更加松散多孔，使强度降低很多，地基承载力下降，产生湿陷。黄土的一些细颗粒表面有一层很薄的结合水膜，由于黄土在受水浸湿后，结合水膜便会吸水增厚，分布在颗粒之间，易于滑动，抗剪强度减弱，产生湿陷。黄土大多以单粒结构存在，颗粒与颗粒之间没有可靠的连接，骨架颗粒之间没有形成一个整体，结构松散，对黄土湿陷性影响较大[3]。
1.4湿陷性黄土带来的工程危害
①边坡剥落：边坡的剥落程度与风化程度、矿物成分有关，如果边坡未施作边坡防护，会在昼夜交替和天气变化的情况下边坡发生剥落，一般情况下阳面的比阴面的严重。②边坡冲刷：边坡冲刷与土层、坡度、降水等有直接关系。边坡越陡，水流速度越快，对边坡的冲刷就越强。在强降雨或急降雨时，冲刷更严重。土质松散的比土质坚实的更易被冲刷。③边坡坍塌、崩塌。当坡度较陡或道路上方有悬石时，很容易沿着岩石节理发生崩塌或坍塌，破坏力较强。
④地基下陷；由于施工时地基处理不彻底，雨后施工没有达到规定的含水量就立即施工、压实度不够等都会为地基的下留下隐患，使行车安全受到严重的威胁。
2灰土挤密桩法
2.1 灰土挤密桩及其加固机理
灰土挤密桩，是一种通过用沉管、冲击、爆扩等方式在地基中成孔，然后向孔中夯填灰土或素土而形成的一种桩。在成桩过程中，桩周会受到挤压作用，促使桩间的土挤密，进而形成一种人工复合地基。其中，灰土桩的组成成分有两个，一个是石灰，另一个是土。二者按一定比例拌和注入桩孔内，经夯实加密处理形成灰土桩。材料中的石灰会随灰土龄期增长，其土体固化作用会不断的增加。基于石灰内带正电荷钙离子与带负电荷粘土颗粒相互吸附作用，灰土桩的力学性能较强，因而其形成的地基承载力较优。
2.2 灰土挤密桩的适应范围
灰土挤密桩是加密土体，降低黄土的空隙率的一种重要方式，同时也是消除湿陷性的一种主要手段。通常情况下，对于3 m以内的浅层地基处理，一般选用常见的碾压或夯实方法。而对于处理厚度较大（5m~15m）的自重或非自重湿陷性黄土地基，常用的方法不能达到预期目标，只能通过灰土挤密桩法进行压实和挤密处理。
2.3 灰土挤密桩复合地基的主要特点
灰土挤密法不同于分层碾压或夯实扰动土的方法，它属于一种横向挤密，它不但可达到所要求的密实度指标，同时使得处理后的地基更加均匀；相比与土垫层法，灰土挤密桩无需开挖回填，有着节约工作量，缩短工期的优点；不受开挖和回填土方的限制，不需要大面积开挖，处理深度更大；填入桩孔的材料是素土、灰土、石灰等廉价材料，可以就地取材，不但可以节约成本还可以减少工作量，通常造价低于一般性湿陷性黄地基处理方法，有良好的经济效益和可行优质的技术效果。灰土强度较高，桩身强度大于周围地基士，可以分担较大部分载荷，使桩间土承受的应力减小，一般情况下，如果为了消除地基湿陷性或提高地基的承载力或水稳性，降低压缩性，宜选用灰土桩。基于此灰土挤密桩法应用颇广。
影响灰土挤密桩挤密效果的主要因素有土的含水量和土的原始干密度。土的含水量达到其最佳含水量时，挤密效果最好。土的含水量偏小时，土的强大和硬度都比较大，不容易被挤压密实且挤密有效半径减小，造成沉管、冲击成孔和拔管等的施工困难。土的含水量过高时，由于挤密引起超孔隙水压力，使土体只能向外围移动而难以挤密，同时孔壁附近的土强度降低，容易产生桩孔缩径等现象。其次，土的原始干密度对挤密范围及效果也有影响，原始干密度小时，挤密有效范围小，效果也差。原始干密度是设计桩间距的基本依据。综上所述：成孔挤密效果在于土的含水量，桩距大小决定于土的干密度。在多数情况下，湿陷性黄土一般均可挤密成孔 。
3结论
灰土挤密桩可以较大程度的提到复合地基的承载力，是处理湿陷性黄土地基的有效手段，通过介绍灰土挤密桩在湿陷性黄土地基中的应用和加固机理，阐述灰土挤密桩地基的特性与适应范围的分析，可以更好的指导工程实践。
参考文献：
[1]马海能,朱凤君.挤密桩法在延安湿陷性黄土地区中的效果评价[J].土工基础,2017,31(03):249-251+263.
[2]杲斐,吕擎峰.灰土挤密桩加固湿陷性黄土地基效果分析[J].山西建筑,2014,40(06):70-73.
[3]孙昭,范冠先.浅析灰土挤密桩的地基加固原理及其在湿陷性黄土地区的工程应用[J].江西建材,2015(19):54-55.