本發(fā)明涉及土木工程領域，特別是涉及濕陷性黃土的地基處理。

背景技術：

我國的黃土覆蓋面積很大，廣泛分布于我國東北、西北、華中和華東部分地區(qū)的黃土，并且多具有濕陷性，黃土的形成原因是由巖石經風化、日曬、降雨沖刷形成徑流將黃土細小顆粒帶到平原沉積下來，經長時間日曬失水后又受到人蓄的破壞形成浮土，被風吹起上升又飄回到高坡上沉積而成，即劉東生院士所提出的物源-搬運-沉積-沉積后變化這一完整過程。濕陷性黃土是一種特殊性質的土，其土質較均勻、結構疏松、孔隙發(fā)育。在未受水浸濕時，一般強度較高，壓縮性較小。當在一定壓力下受水浸濕，土結構會迅速破壞，產生較大附加下沉，強度迅速降低。

目前在濕陷性黃土地基處理中，常用的處理方法如墊層置換法，強夯法、DDC法、SDDC法、灰土擠密樁、還有穿透濕陷土層的樁基、預浸水法等等，這些方法在生產實踐中發(fā)揮了重要作用，都有其各自的優(yōu)點，也存在一定的不足。如樁基的經濟性較差，當濕陷性土層較厚時造價更高，施工更加困難；墊層置換法僅適用于不會出現區(qū)域性地下水位升高和荷載不大的建筑，灰土擠密樁、DDC法等在遇到含水量較低土質較硬的土層時擠密效果較差；預浸水法對較深層的土體浸水效果較差，且場地內全部過水蒸發(fā)時間長，對沉降量的準確觀測和后續(xù)施工造成困難，等等。目前，在濕陷性黃土地基中，遇到大量浸水后的出現房屋開裂、市政道路塌陷開裂等事故頻頻發(fā)生，這其中有地層的不均勻性等原因，更與黃土的物理指標特別是原狀土的含水量以及施工參數的制定控制有關，在某些情況下，施工控制參數即使達到了國家規(guī)范的標準，也不能保證處理后的黃土地基在遇水后不會再產生濕陷沉降。

技術實現要素：

本發(fā)明是為了解決上述的問題而提出的，目的在于提供一種濕陷性黃土地基的優(yōu)化處理方案，該方案主要通過干、濕結合的處理方法，使黃土地基土體得到有效的加固擠密后再消除其濕陷性，提高地基土體的承載力和穩(wěn)定性，施工效果優(yōu)良且成本較低。

本申請的技術方案為，一種濕陷性黃土地基的處理方法，包括下述步驟：

1) 在樁位處采用擠土的方式進行成孔施工，即利用細長夯錘直接沖擊土體，或者采用振動、錘擊、靜壓的方式將底端封閉的成孔套筒在土體中沉入，在成孔過程中對樁孔周圍土體進行擠密加固，達到設計深度后提出細長夯錘或者成孔套筒；

2) 按照設定的間距重復進行上述成孔施工，形成多根均勻布置的樁孔，使樁孔之間的地基土體經多次擠密加固后，提高其壓實系數并消除濕陷性；

3) 在樁孔內填入土和\或加固材料并灌注水，水的灌注量根據地基土體的含水量確定，使樁孔內及周圍土體受水浸泡并達到飽和，提高地基土體的含水量；

4) 根據地基土體的處理效果和濕陷沉降效果，采用下述方式之一或者組合對地基土體進行再處理：

①采用與上述步驟1）相同的方式在原樁孔之間位置增加新的樁孔，并在新的樁孔內再進行上述步驟3）的處理；

②在樁孔內補充灌注水，或者補充填入土和\或加固材料。

上述技術方案采用了干、濕結合的處理方法，首先進行干法擠密作業(yè)，通過沖擊土體的過程中使樁孔周圍土體被加固擠密，經過多個樁孔的反復擠密過程之后，相鄰樁之間的土體的夯實密度得到了有效提高，該夯實密度或稱壓實系數一般要達到0.88以上，通過壓實系數的提高減小黃土的濕陷；然后再進行濕法浸水作業(yè)，以樁孔為通道注入水，并在樁孔中加入土或加固材料，其目的和效果一是使樁孔中的土體最先并徹底的消除濕陷，二是利用土或加固材料對樁孔進行支撐，三是通過樁孔使樁孔的周邊土體迅速浸水；為進一步提高地基土體的擠密效果和濕陷沉降效果，可以進行增加樁孔數量并繼續(xù)填充土、水的方式；這種干、濕結合的雙重處理方法，使樁孔內和樁孔外的土體都得到高效處理，其消除黃土土層濕陷性的效果相較其它單一形式的方法有顯著提高。

上述濕陷性黃土地基的處理方法的步驟1）中，細長夯錘或者成孔套筒的底端為尖底或者平底，采用尖底時成孔的速度更快，采用平底時擠密的效果更好。

上述濕陷性黃土地基的處理方法的步驟1）中，樁孔的設計深度應超過濕陷性黃土層的深度，以使整個黃土層都得到擠密加固和浸水的雙重處理。

上述濕陷性黃土地基的處理方法的步驟1）中，在樁孔達到設計深度后，包括在樁孔或者成孔套筒內填入一定量的填充料，通過細長夯錘提升后自由下落的沖擊動能，對填入的填充料進行夯擊，使灌注孔底端一定范圍和深度的土層得到擠密加固；其目的和效果一是使?jié)裣菪渣S土層的底層土體，進一步得到加固密實并消除濕陷；二是在濕陷性黃土層的底層土體中形成擠密土層，當濕陷性黃土層的底部埋深有一定差異或者坡度較大時，該擠密土層起到封水的作用，避免上層土體中的水向下快速滲透流失，提高浸水濕陷固結的效果。

上述濕陷性黃土地基的處理方法的步驟3）中，在樁孔內填入土和\或加固材料并灌注水，土和\或加固材料的填入和水的灌注不分先后次序，能夠同時進行也能夠交替進行。

上述濕陷性黃土地基的處理方法的步驟3）中，包括將上述土和\或加固材料加入水提前予以均勻拌合之后，再灌注入樁孔之內，特別是在樁孔中填入有水泥等加固材料時，該方法可以提高樁身的固結強度。

上述濕陷性黃土地基的處理方法的步驟3）中，加固材料包括水泥、砂、粉煤灰、土壤化學加固劑。

上述濕陷性黃土地基的處理方法的步驟3）中，上述水的灌注量在樁孔中低于地基表面一定距離，以避免注水過多溢出地表，達到施工場區(qū)和施工過程的干場作業(yè)。

上述濕陷性黃土地基的處理方法的步驟4）中，上述新的樁孔能夠采用螺旋鉆或者取土器進行取土成孔，該方法特別適用于僅需加強對土體的浸水處理，另外在樁孔之間的土體已經達到一定夯實密度時，再進行擠土成孔沒有必要也浪費工時。

上述濕陷性黃土地基的處理方法的步驟4）完成后，包括以強夯法對地基表層土體進行加固處理，強夯法的有效處理深度為3～7m，使地基淺層土體進一步加固密實并消除濕陷性，提高地基土體的整體承載力以滿足上部建筑物的荷載要求。

上述濕陷性黃土地基的處理方法的步驟4）完成后，包括在樁孔內填入一定量的加固材料后采用細長夯錘予以夯實擠密，重復填入和夯實操作直至地基表面，即在完成上述干、濕處理之后，在原樁孔中進行第二遍加固擠密處理，提高地基土體的整體承載力以滿足上部建筑物的荷載要求。

上述濕陷性黃土地基的處理方法中，在上述步驟3）完成后，如地基土體的處理效果和濕陷沉降效果達到設定要求，省略上述步驟4）的施工。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的處理方法的第一個實施例的工序示意圖；圖2是本發(fā)明的處理方法的第二個實施例的工序示意圖；圖3是本發(fā)明的處理方法的第三個實施例的工序示意圖。

具體實施方式

現結合附圖對本發(fā)明的技術方案進行說明。

圖1是本發(fā)明的第一個實施例的工序示意圖，首先，如圖1中a所示，在樁位處，采用平底細長夯錘1提升一定高度后自由下落，對地基土體進行沖擊剪切形成樁孔2，在成孔過程中原樁孔2中的土體被向外和向下擠壓，達到擠密加固效果；然后，如圖1中b所示，在沖擊成孔達到設計深度后，提出細長夯錘1；然后，如圖1中c所示，按照設定的間距重復進行上述擠土成孔施工，形成更多根均勻布置的樁孔2，樁孔2之間的地基土體經過了2～4次的擠密加固，其壓實系數得到提高并消除了濕陷性；然后，如圖1中d所示，在樁孔2內填入成份為90%素土和10%水泥的混合料3，該混合料3填滿樁孔2；然后，如圖1中e所示，在樁孔2內灌注水4，水4的灌注量在樁孔中應低于地表1m，使樁孔2內及周圍土體受水4浸泡提高其含水量；然后，如圖1中f所示，在擠密加固和受水浸泡之后，地基土體的濕陷性得到消除，并因密實固結產生地表下沉；最后，如圖1中g所示，在原樁孔2之間的位置，通過相同的擠土成孔方式形成新的樁孔5，并在新樁孔5之內也填入相同材質的混合料3并灌注水4，進一步提高根據地基土體的處理效果和濕陷沉降效果。

圖2是本發(fā)明的第二個實施例的工序示意圖，首先，如圖2中a所示，在樁位處，利用液壓錘6擊打尖底的成孔套管7，使成孔套管7對地基土體進行沖擊剪切形成樁孔2，在成孔過程中原樁孔2中的土體被向外和向下擠壓，達到擠密加固效果；然后，如圖2中b所示，在沖擊成孔達到設計深度后，提出成孔套管7；然后，如圖2中c所示，按照設定的間距重復進行上述擠土成孔施工，形成更多根均勻布置的樁孔2，樁孔2之間的地基土體經過了2～4次的擠密加固，其壓實系數得到提高并消除了濕陷性；然后，如圖2中d所示，在樁孔2內灌注水4，使樁孔2內及周圍土體受水4浸泡提高其含水量；然后，如圖2中e所示，在樁孔2內填入成份為80%素土、10%水泥、10%粉煤灰的混合料3，該混合料3填滿樁孔2；然后，如圖2中f所示，在擠密加固和受水浸泡之后，地基土體的濕陷性得到消除，并因密實固結產生地表下沉，在此過程中隨時在樁孔內補充灌注水4和混合料3；最后，如圖2中g所示，地基土體的濕陷性完全消除，并因密實固結地表再次下沉。

圖3是本發(fā)明的第三個實施例的工序示意圖，首先，如圖3中a所示，在樁位處，采用尖底細長夯錘1提升一定高度后自由下落，對地基土體進行沖擊剪切形成樁孔2，在成孔過程中原樁孔2中的土體被向外向下擠壓，達到擠密加固效果；然后，如圖3中b所示，在沖擊成孔達到設計深度后，提出細長夯錘1；然后，如圖3中c所示，按照設定的間距重復進行上述擠土成孔施工，形成更多根均勻布置的樁孔2，樁孔2之間的地基土體經過了2～4次的擠密加固，其壓實系數得到提高并消除了濕陷性；然后，如圖3中d所示，在樁孔2內填入成份為80%素土、15%水泥、5%土壤固化劑的混合料3，該混合料3填滿樁孔2；然后，如圖3中e所示，在樁孔2內灌注水4，使樁孔2內及周圍土體受水4浸泡提高其含水量；然后，如圖3中f所示，在擠密加固和受水浸泡之后，地基土體的濕陷性得到消除，并因密實固結產生地表下沉；最后，如圖3中g所示，以強夯錘8對地基表層土體進行強夯加固處理，使地基淺層土體進一步加固密實并消除濕陷性，提高地基土體的整體承載力以滿足上部建筑物的荷載要求。