[发明专利]一种湿陷性黄土地基的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及土木工程领域，特别是涉及湿陷性黄土的地基处理。

背景技术

我国的黄土覆盖面积很大，广泛分布于我国东北、西北、华中和华东部分地区的黄土，并且多具有湿陷性，黄土的形成原因是由岩石经风化、日晒、降雨冲刷形成径流将黄土细小颗粒带到平原沉积下来，经长时间日晒失水后又受到人蓄的破坏形成浮土，被风吹起上升又飘回到高坡上沉积而成，即刘东生院士所提出的物源-搬运-沉积-沉积后变化这一完整过程。湿陷性黄土是一种特殊性质的土，其土质较均匀、结构疏松、孔隙发育。在未受水浸湿时，一般强度较高，压缩性较小。当在一定压力下受水浸湿，土结构会迅速破坏，产生较大附加下沉，强度迅速降低。

目前在湿陷性黄土地基处理中，常用的处理方法如垫层置换法，强夯法、DDC法、SDDC法、灰土挤密桩、还有穿透湿陷土层的桩基、预浸水法等等，这些方法在生产实践中发挥了重要作用，都有其各自的优点，也存在一定的不足。如桩基的经济性较差，当湿陷性土层较厚时造价更高，施工更加困难；垫层置换法仅适用于不会出现区域性地下水位升高和荷载不大的建筑，灰土挤密桩、DDC法等在遇到含水量较低土质较硬的土层时挤密效果较差；预浸水法对较深层的土体浸水效果较差，且场地内全部过水蒸发时间长，对沉降量的准确观测和后续施工造成困难，等等。目前，在湿陷性黄土地基中，遇到大量浸水后的出现房屋开裂、市政道路塌陷开裂等事故频频发生，这其中有地层的不均匀性等原因，更与黄土的物理指标特别是原状土的含水量以及施工参数的制定控制有关，在某些情况下，施工控制参数即使达到了国家规范的标准，也不能保证处理后的黄土地基在遇水后不会再产生湿陷沉降。

发明内容

本发明是为了解决上述的问题而提出的，目的在于提供一种湿陷性黄土地基的优化处理方案，该方案主要通过干、湿结合的处理方法，使黄土地基土体得到有效的加固挤密后再消除其湿陷性，提高地基土体的承载力和稳定性，施工效果优良且成本较低。

本申请的技术方案为，一种湿陷性黄土地基的处理方法，包括下述步骤：

1) 在桩位处采用挤土的方式进行成孔施工，即利用细长夯锤直接冲击土体，或者采用振动、锤击、静压的方式将底端封闭的成孔套筒在土体中沉入，在成孔过程中对桩孔周围土体进行挤密加固，达到设计深度后提出细长夯锤或者成孔套筒；

2) 按照设定的间距重复进行上述成孔施工，形成多根均匀布置的桩孔，使桩孔之间的地基土体经多次挤密加固后，提高其压实系数并消除湿陷性；

3) 在桩孔内填入土和/或加固材料并灌注水，水的灌注量根据地基土体的含水量确定，使桩孔内及周围土体受水浸泡并达到饱和，提高地基土体的含水量；

4) 根据地基土体的处理效果和湿陷沉降效果，采用下述方式之一或者组合对地基土体进行再处理：

①采用与上述步骤1）相同的方式在原桩孔之间位置增加新的桩孔，并在新的桩孔内再进行上述步骤3）的处理；

②在桩孔内补充灌注水，或者补充填入土和/或加固材料。

上述技术方案采用了干、湿结合的处理方法，首先进行干法挤密作业，通过冲击土体的过程中使桩孔周围土体被加固挤密，经过多个桩孔的反复挤密过程之后，相邻桩之间的土体的夯实密度得到了有效提高，该夯实密度或称压实系数一般要达到0.88以上，通过压实系数的提高减小黄土的湿陷；然后再进行湿法浸水作业，以桩孔为通道注入水，并在桩孔中加入土或加固材料，其目的和效果一是使桩孔中的土体最先并彻底的消除湿陷，二是利用土或加固材料对桩孔进行支撑，三是通过桩孔使桩孔的周边土体迅速浸水；为进一步提高地基土体的挤密效果和湿陷沉降效果，可以进行增加桩孔数量并继续填充土、水的方式；这种干、湿结合的双重处理方法，使桩孔内和桩孔外的土体都得到高效处理，其消除黄土土层湿陷性的效果相较其它单一形式的方法有显著提高。

上述湿陷性黄土地基的处理方法的步骤1）中，细长夯锤或者成孔套筒的底端为尖底或者平底，采用尖底时成孔的速度更快，采用平底时挤密的效果更好。

上述湿陷性黄土地基的处理方法的步骤1）中，桩孔的设计深度应超过湿陷性黄土层的深度，以使整个黄土层都得到挤密加固和浸水的双重处理。