建筑与工程 Ｓ科ｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅ技ｃｈ视ｎｏｌｏｇｙ 界 Ｖｉｓｉｏｎ ２０１２年６月第ｌ８期 南水北调中线工程安阳段渠道湿陷性 黄土基础处理方法浅谈 宋冰 （河南金鼎工程咨询有限公司 河南【摘郑州４５０００２） 要】湿陷性黄土主要分布在我国西北、东北、华中和华东地区。湿陷性黄土是一种非饱和欠压密土，具有大孔和垂直 节理特点，在天然湿度下，其压缩性较低，强度较高，但遇水侵湿时，土的强度显著降低，在附加压力或附加压力与土的自重压力 下引起的湿陷变形，是一种下沉量大、下沉速度快的失稳性变形，对建筑物的危害极大。因此，在湿陷性黄土渠道Ｙｅ＿ｒ＿过程中选 ．择合理和经济的处理方法，是消除渠道基础湿陷引起附加沉降对工程造成的危害的关键。湿陷性黄土基础处理一般采用垫层 法、预浸水法、强夯法、灰土挤密桩等方法。 【关键词】渠道工程；湿陷性黄土；基础处理 黄土主要分布在我国陕西、甘肃、山西、河南大部分地 区，它是一种颗粒组成以粉粒为主的黄色或褐黄色粉状土。 地基强度提高、孔隙挤密。 ４）挤密桩法适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土地基． 施工时，先按设计方案在基础平面位置布置桩孑Ｌ并成孔，然后 将备好的素土（粉质粘土或粉土）或灰土在最优含水量下分层 填入桩孔内，并分层夯（捣）实至设计标高止。通过成孔或桩体 夯实过程中的横向挤压作用，使桩间土得以挤密，从而形成复 合地基。 具有天然含水量的黄土，如未受水浸湿，一般强度较高、压缩 性较小。有的黄土在覆盖土层的自重应力和附加应力的作用 下受水浸湿，使土的结构迅速破坏而发生显著的附加下沉， 其强度也随着迅速降低．从而形成湿陷性黄土 湿陷性黄土在南水北调中线工程安阳段渠道设计轴线 上广泛存在，如何制定合理有效经济的施工方案，是保证渠 道工程施工质量、安全运行、控制工程投资的关键因素。 湿陷性黄土各种基础处理方法如下： １）垫层法是先将基础下的湿陷性黄土一部分或全部挖除。 根据南水北调中线工程安阳段实际情况及施工进度要 求，在解决渠道湿陷性黄土基础处理方法上主要采用强夯 法。下面简要介绍一下强夯施工流程及其影响因素。 然后用素土或灰土分层夯实做成垫层，以便消除地基的部分或 全部湿陷量，并可减小地基的压缩变形，提高地基承载力。垫层 １影响夯实因素 １．１含水量对夯击效果的影响 含水量是土的基本物理性质指标之一，含水量的变化会 直接影响土的强度。湿陷性黄土地基中的天然含水量比较小， 相对加固饱和土地基而言，强夯过程中一般不会出现孔隙水 扩散，这更加有利于强夯法的施工。 １．２孔隙比对夯击效果的影响 强夯加固过程是使黄土在夯击力作用下由松散状态变 的设计主要包括垫层的厚度、宽度、夯实后的压实系数和承载 力设计值的确定等方面。垫层设计的原则是既要满足建筑物对 地基变形及稳定的要求，又要符合经济合理的要求。 ２）预浸水法是在修建建筑物前预先对湿陷性黄土场地大 面积浸水，使土体在饱和自重应力作用下，发生湿陷产生压 密，以消除全部黄土层的自重湿陷性和深部土层的外荷湿陷 性。预浸水法一般适用于湿陷性黄土厚度大、湿陷性强烈的自 重湿陷性黄土场地。由于浸水时场地周围地表下沉开裂，并容 为密实状态的过程。孔隙比是描述结构性变化的一个重要参 数，湿陷性黄土地基中的天然含水量比较小，在巨大的夯击能 易造成空洞跑水穿洞影响建筑物的安全．所以空旷的新建地 区较为适用。 ３）强夯法加固地基机理一般认为，是将一定重量的重锤 作用下土颗粒和孔隙空间性增加，孔隙比减小。经强夯处理 后，土质达到密实状态’孑Ｌ隙体积可减少约６０％。这时土质中 含水量没有发生变化，但是饱和度却不断增加。 １．３夯锤形状对夯击效果的影响 针对不同的土质及不同地层结构，应采用不同的锤形。大 以一定落距给予地基以冲击和振动，从而达到增大压实度， 改善土的振动液化条件，消除湿陷性黄土的湿陷性等目的。 强夯加固过程是瞬时对地基土体施加一个巨大的冲击能量． 多数夯锤都是平底，其锤底静压力在２５—４０ｋＰａ之间。 使土体发生一系列的物理变化，如土体结构的破坏或排水固 结、压密以及触变恢复过程。其作用结果是使一定范围内的 ２强夯法施工工艺 ｓｃＩＥＮｃＥ＆ＴＥｃＨＮ。Ｌ。ＧＹ ＶＩｓＩ。Ｎ科技视界Ｉ ２２７ Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｖｉｓｉｏｎ ２０１２年６月第１８期 科技视界 建筑与工程 ２．１施工准备 夯区第二遍施夯完毕四天后进行。 ２．４强夯法的施工管理 夯位严格按照设计图纸要求编制夯点编号，制定严格的 安全管理措施，进行机械操作的主要人员必须挂牌上岗；用水 准仪测量垫层铺设前、后的对应测点标高，初步确定垫层厚 度．每２０米一个断面，每个断面５个规定测点，再按每断面挖 强夯施工前，应查明场地内范围的地下构筑物和各种地 下管线的位置及标高等，并采取必要的措施，以免对原有构筑 物造成破坏。在施工现场有代表性的场地上选取一个或几个 试验区，进行试夯或试验性施工。初步确定强夯参数，提出强 夯试验方案，进行现场试夯。在试夯过程中加强监测，及时调 整，编写施工组织设计，报总监审批同意方可施工。 ２．２夯点布置 夯点布置是否合理对于夯实效果也有直接影响。夯点一 般布置成正三角形或正方形，这样布置比较规整，也便于强夯 施工。由于基础的应力扩散作用，强夯处理范围应大于基础范 １处探坑，进一步确定垫层厚度；施工人员要认真做好强夯施 工记录．同时作好两侧的施工排水、防水措施。在施工现场均 应设置专职施工质检人员和施工安全人员，负责指导、检查 和监督施工现场的质量、安全操作和施工安全措施。对于产 生的噪音与振动波对周围的建筑物和居民将造成一定的影 响，一般采用挖隔震沟进行阻隔消除其噪声。 围，其具体放大范围，可根据构筑物类型和重要性等因素考虑 确定。夯点间距可根据所要求加固的地基土性质和要求处理 深度而定。夯点间距一般取１．５—２．５倍的夯锤直径。每 ４０００ｒａｍｚ工作面为一个施工单位。夯击遍数应根据地基土的 性质确定，地基土渗透系数低，含水量高，需分３－４遍夯击，反 之可分两遍夯击，最后再以低能量“错夯”一遍，其目的是将松 动的表层土夯实。强夯一般分三遍施工。第一、二遍为间隔跳 夯方式施工，锤中心间距为１．５ｄ一２．５ｄ，此处选锤中心问题（即 夯位中心距）为３ｍ，以３ｍｘ３ｍ方格网定位，每３ｍｘ３ｍ方格网 ３强夯法施工的优点和效果 强夯法施工相比较其他施工方法具有自己的优点，施工 工艺简单．仅用一台起重机和重锤即可施工等。夯后一般地 基强度可提高２－５倍，压缩性可降低２一ｌ０倍，加固影响深度 可达６－１０ｍ，工效高、施工速度快，每台设备每月可处理地基 面积５０００一ｌＯ０００ｍ 。 ４结束语 南水北调中线安阳段总干渠中由于湿陷性黄土基础处 理渠线长，沿线湿陷性黄土的组成、物理力学性质也有所差 异，因此充分做好地质勘察报告，分析清楚黄土的成因类型、 时代、物质组成以及湿陷变形特性是确定湿陷性黄土基础处 为一夯位，每个夯位连夯，夯点的夯击次数可以结合公式：Ｎ＝ （ＥＬ２）／（ＭＨ）（夯点为方格布置，间距Ｌ１计算取值。也可按现场夯 击得到的夯击次数和夯沉量关系曲线确定。夯击结束后检查 夯沉量，最后两击平均夯沉量不得超过５ｃｍ，否则加击。对于 饱和细粒土，击数可根据孔隙水压力的增长和消散来决定，当 被加固的土层将发生液化时的击数即为该遍击数，以后各遍 理方案的关键。ｅ 【参考文献】 ［１］ＪＧＪ７９—２００２建筑地基处理技术规范［ｓ】． ［２］裴章勤，刘卫东．湿陷性黄土地基处理［Ｍ］．中国建筑工业出版社 １９９２． 击数也可按此确定。第三遍采用低能量满面拍夯，将场地表层 松土夯实，夯位中心距１．５ｍ。 ２．３间歇时间 所谓间歇时间，指相邻夯击两遍之间的间歇时间。间歇 时间取决于土中超静孔隙水压力的消散时间．对于渗透性较 差的粘性土地基的间歇时间，应不少于３周；对于渗透性好 ［３］叶书林．地基处理【Ｍ］．中国建筑工业出版社，２００４． 的地基土．第二遍夯位施夯时间，与其相邻的第一遍夯后应施 夯时间间隔不得少于４天．每个夯区的第三遍拍夯必须在该 ［责任编辑：王洪泽］ （上接第１３页）战争中，装备保障的地位愈来愈重要，能否为 ［３］范晓军．现代作战条件下装备保障信息化研究［Ｄ］．国防科学技术 大学．２００６． 高技术装备和信息化装备提供强有力的保障成为决定战争胜 负的关键陛因素。因此，只有不断加强装备保障建设，才能在 ［４］焦阳，李良春．美军装备保障信息化研究对我军的启示咖．兵工自 动化，２００５（８）：１５—２１． 未来战争中立于不败之地。ｅ 【参考文献】 ［１］杨学强．装备保障信息化概论【Ｍ】．北京：国防工业出版社，２０１１． ［５］安令雷，柏彦奇，王苏钢．装备保障信息化建设的问题及对策【Ｊ１．物 流技术，２００７（３）：５７—５８． ［２］葛涛，张玉柱．加快装备保障信息化建设的几点思考『Ｊ１．装备指挥 技术学院学报，２００５（１）：３６—３９． ［责任编辑：周娜］ ２２８Ｉ科技视界ｓｃ ＥＮｃＥ＆ＴＥｃＨＮ。Ｌ。ＧＹ ＶＩｓＩ。Ｎ
