浅析强夯法处理湿陷性黄土

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1、浅析强夯法处理湿陷性黄土（中铁十五局集团第七工程有限公司，河南，洛阳，471000）【摘要】该文对湿陷性黄土的分布、成因进行了叙述，同时介绍强夯法的加固机理，说明了用强夯法处理湿陷性黄土的有效性，该文对湿陷性黄土地区工程施工有借鉴作用。【关键字】湿陷性黄土；成因；强夯法；加固机理随着中国改革步伐的加快，国家大力发展基础建设，丙部开发战略部署详尽，丙部建设更进一步的发展，丙北地区将成为大规模经济建设战略要地，黄土地区的工程建设将越来越多，所建工程质量等级不断提高，就黄土,特别是湿陷性黄土地基自身的性质，对其的处理将变得尤为重要。1

2、、黄土黄土，是在第四纪形成的一种陆相黄色粉砂质土疏松堆积物，一般为浅黄、灰黄或黄褐色，異有目视可见的大孔和垂直节理，是一种特殊的黏性土，天然含水量小，颗粒含量高，且以粉粒为主，富含碳酸钙，易溶盐，干燥时具有较高的强度，遇水易冲蚀、崩解、湿陷，多孔隙且大孔隙。目前根据黄土沉积地质年代的不同，将黄土分为3类。老黄土，一般没有湿陷性，土的承载力较高，以Q2离石黄土为代表；新黄土，广泛覆盖在老黄土之上，分布广泛，与工程建筑关系密切，一般都具有湿陷性，尤以Q3马兰黄土构成湿陷性土的主体。公路工程建设时即采用这个分类，见下表。2、湿陷性黄土

3、2.1湿陷性黄土的分布黄土按其湿陷特征可分为非湿陷性黄土、湿陷性黄土。湿陷性黄土的颗粒主要为粉土颗粒，占总重量约50〜70%,是一种非饱和的欠压密土，具有大孔和垂直节理，在天然湿度下，苏压缩性较低，强度较高，但遇水浸湿吋,土的强度显著降低。2.2湿陷性黄土的工程特性在天然状态下，湿陷性黄土表现出如下的工程特性：1.塑性较弱,液限一般；2.含水较少，天然含水率一般，常处于半固态或硬塑状态；3.压实度程度很差，孔隙较大；4.抗水性弱，遇水强烈崩解，膨胀量较小，但失水收缩较明显，遇水失陷明显；5.透水性强；6强度较高3、湿陷性黄土的形

4、成原因3.1、内在因素随着含水量的减少土粒彼此靠近，颗粒间的分子引力以及结合水和毛细水的连接力也逐渐增大，这些因素都增强了土粒之间抵抗滑移的能力，阻止了土体的自重压密，形成了以粗粉粒为主体骨架的多空隙结构。架空孔隙和集粒内微孔隙的同吋存在是黄土产生湿陷性的主要原因，当黄上受水浸湿时，结合水膜增厚楔入颗粒之间，于是结合水连接消失，盐类溶于水中，骨架强度随着降低，土体在上覆土层的自重压力或在自重压力与附加压力共同作用下，其结构迅速破坏，土粒向大孔滑移，粒间孔隙减小，从而导致大量的附加沉陷。3.2、外部条件水的潜蚀作用是产生湿陷的诱因

5、。当渗透水流的水力梯度较人时,水流将黄土中的粘土粒和粉土粒带走，从而扩大了黄土的裂隙或大孔管道。渗透的水流断面扩大后，渗透流速加快，更加提高了水流的浸蚀和搬运作用。4、强夯法强夯法又名动力固结法或动力压实法。基本方法是将重10〜40t的锤提到10〜40m高处使其自由落下反复给地基以冲击和振动，从而提高土体的强度并降低其压缩性，改善土体的受力性能。4.1、强夯加固机理强夯的基本原理：土体在受到重锤巨大冲击和振动能量的作用，土中产生了很人的应力和冲击波，土体瞬间加荷，使土颗粒间的原冇接触形式迅速改变，发生位移，土中孔隙得以压缩，土体

6、局部液化，夯击点周围一定深度内产生裂隙形成良好的排水通道，使土中的孔隙水、气体顺利溢出，土体迅速固结，由压缩到加密，从而达到增大密实度，改善土的液化条件。4.2、强夯对土体的作用(1)加密作用：巨大的强夯冲击能使土中空气所占体积被压缩并渗出，也能使水中的封闭微气泡被压缩，夯实后，减少土中气体和液体的体积,增加土体的密实度，经过试验测试，每夯一遍土体可减少40%的气体体积。(2)液化作用：当能量以冲击荷载的形式反复施加于土体吋，部分气体逐渐被压缩，土中孔隙水压力增大，土颗粒表面的结合水膜也被扰动，使其摆脱分子引力成为自由水，当含气

7、量为零吋，土体中孔隙水压力急聚上升，局部发生液化。(3)固结作用：起初土体在非饱和状态下，土中应力由孔隙水及颗粒骨架共同承担，在强夯的冲击荷载作用下，随着孔隙水的挤出，土体中的应力逐步转变为由土体骨架颗粒承受，土体发生排水固结。(4)吋效作用：强夯时，孔隙水压力逐渐消散，土体接近或产生液化，强度处于最低值，此时土体处于完全破裂的状态，同吋，土颗粒间进一步靠近，自由水被土颗粒吸附又变成吸附水，并形成新的结合水膜，土的强度慢慢恢复。4.3强夯法的优点和效果强夯法施工相比较其他施工方法具有自己的优点土体经强夯处理后，可明显提高承载力、

8、压缩模量。夯后一般地基强度可提高2一5倍。强夯机具主要为履带式起重机，操作简便，施工管理和质量控制都较容易，工效高、施工速度快，每台设备每月可处理地基面积5000-10000m2,比桩基可加快工期1-2倍。适用于处理砂性土、粉土、碎石土、低饱和的粉土与粘性土、湿