馬暉

（蘭州乾川投資有限公司 甘肅永登 730314）

近幾年，伴隨我國社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，高速鐵路和高速公路也得到了建設(shè)。但是從實(shí)際施工情況來看，我國干旱半干旱黃土地區(qū)的鐵路、公路建設(shè)存在比較嚴(yán)重的病害問題，這些病害問題的出現(xiàn)嚴(yán)重制約了我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們的財產(chǎn)安全。在這類地區(qū)經(jīng)常出現(xiàn)的公路、鐵路施工問題是黃土濕陷。在對黃土濕陷問題的重視下人們對黃土實(shí)現(xiàn)問題提出了一系列的研究辦法，其中，前期的研究集中在黃土高原西部黃土分布特點(diǎn)、工程地質(zhì)特點(diǎn)、濕陷地質(zhì)災(zāi)害特點(diǎn)內(nèi)容，還有一些學(xué)者將測量工作限定在對黃土飽和問題的研究，研究的重點(diǎn)是地基的沉降問題，但是在具體施工過程中，黃土在增濕的時候會出現(xiàn)強(qiáng)度不夠和變形問題。想要解決黃土濕陷性問題需要著重解決場地增濕。

1 工程概述

本文所研究的案例為蘭州新區(qū)東南片區(qū)某地塊，該地區(qū)的地質(zhì)條件如下所示：勘察揭露最大深度55.9m，根據(jù)鉆孔揭露，在勘察深度范圍內(nèi)地層主要為：①層新近堆積黃土；②層黃土狀粉土；②1層粉砂；③層粉砂；③1層黃土狀粉土；④層黃土狀粉土；④1層粉砂；④2層粉砂；④3層礫砂；⑤層泥巖組成。

2 黃土的濕陷因素分析

2.1 原狀黃土力學(xué)特點(diǎn)

經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)構(gòu)成原狀黃土顆粒的主要成份是由單個粉粒或者粘膠微細(xì)碎屑組成的集粒，除此之外還包含了一系列少量的片狀顆粒。黃土中的孔隙包含根洞、蟲孔、裂隙等。骨架顆粒在彼此的支架作用下構(gòu)成中孔隙和粘粒之間的孔隙，這些孔隙存在于土體中起到骨架支撐作用。

2.2 黃土濕陷性因素

按照黃土濕陷性結(jié)構(gòu)理論的要求，是因?yàn)辄S土的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來使得黃土在力學(xué)荷載和水荷載的作用下出現(xiàn)變形和潰散，顆粒之間發(fā)生新的配位和排列，出現(xiàn)濕陷變形。在黃土骨架顆粒連接形式為非架空鑲嵌排列順序的時候顆粒之間的連接強(qiáng)度和連接剛度達(dá)到了一種協(xié)調(diào)的狀態(tài)，骨架結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，在荷載的作用下只出現(xiàn)了壓密變形，沒有出現(xiàn)濕陷變形，沒有構(gòu)成濕陷性黃土。在經(jīng)過試驗(yàn)研究之后土樣浸水濕陷之后集粒粘結(jié)物會出現(xiàn)軟化和溶解現(xiàn)象，最終使得顆粒之間的連接性被破壞，削弱了顆粒的強(qiáng)度，讓黃土顆粒變得分散，在剪應(yīng)力的作用下滑落到土體的孔隙內(nèi)出現(xiàn)濕陷。

3 增濕效應(yīng)對整個工程建設(shè)的影響分析

3.1 增濕效應(yīng)的內(nèi)涵

在土中含水量增加之后會引起整個地區(qū)的濕陷性變化，這種變化就被稱作是增濕過程，增濕過程中對黃土濕陷性的影響就被人們稱作是增濕效應(yīng)。不僅如此，在具體施工過程中增濕效應(yīng)有時候還和黃土的濕陷類型存在關(guān)聯(lián)，在土壤飽和自重壓力低于濕陷起始壓力的時候可以定為非自重濕陷性黃土，在土壤的飽和自重壓力超過濕陷剛開始壓力的時候可以定義為自重濕陷性黃土。

3.2 增濕效應(yīng)對整個工程建設(shè)的影響

受氣候、降雨、巖土條件、地形特點(diǎn)等因素的影響，大面積的地表水和局部的地表水會滲透，由此對增濕效應(yīng)的進(jìn)程產(chǎn)生深刻的影響，讓黃土濕陷效果消失或者弱化。對已經(jīng)建設(shè)完成的建構(gòu)物，在增濕的過程中會出現(xiàn)地基的不均勻變形，在局部出現(xiàn)濕陷的時候會形成飽和黃土和濕陷黃土同時存在的現(xiàn)象。

4 長短增濕孔的布置問題

增濕方案采用長短增濕孔交替布置，此種方法需要解決的問題包含以下幾種：

①注水孔間距以及孔間距與擴(kuò)散面積深度問題。長短增濕孔濕水的傳遞路徑是以注水孔為中心水以放射狀，按照豎向的方式均勻的向下擴(kuò)散，在擴(kuò)散到過程中短孔的底部會被長孔包圍，水流會均勻的向下方傳遞。能夠呈現(xiàn)出這樣的狀態(tài)說明注水孔之間的間隔距離較小，注水均勻性良好，注水的時間比較短暫。但是需要注意的是，從實(shí)際操作上來看，孔間距越小注水孔數(shù)量越多，施工工作量大成本較大。由于場地土為新近大厚度濕陷性場地，注水量較大會造成地面塌陷，增加地基土中的滲水通道。從這點(diǎn)來說應(yīng)盡量減少注水孔的數(shù)量使得增濕效果和成本達(dá)到最優(yōu)結(jié)合。②注水時間與注水孔間距的關(guān)聯(lián)問題。③滲透均勻性問題。滲透均勻性和滲透水量、水流的流動速度、孔隙中的填料質(zhì)量存在密切的關(guān)聯(lián)。在一般情況下，水流的流動速度越快就會加重整個土層堵塞現(xiàn)象的發(fā)生，最終使得注入的水量無法把控。為了能夠解決水流速度的問題需要合理優(yōu)化孔隙中的填料比例。在經(jīng)過一系列的試驗(yàn)分析之后將孔隙內(nèi)部的灌注的砂石粒徑大小比例確定為2：8或4：6?？紤]到水資源的蒸發(fā)問題，按計算注水量再增加8%的方式進(jìn)行注水處理.注水前在注水管道中間設(shè)置水表，記錄每單元格的注水時間和注水量，注水應(yīng)有專人值班，以保證注水的壓力并及時補(bǔ)水，注水時保持水面高出孔口20～30cm，每間隔2-4h圍堰內(nèi)加注水一次。保證靜水面高度高出孔口20cm，注水時間保證在3-5d，注水完畢后保證15d的消散期。

5 結(jié)束語

綜上所述，黃土濕陷性的影響因素有很多種，文章以蘭州新區(qū)東南片區(qū)某地塊為研究對象，在分析黃土濕陷影響因素的基礎(chǔ)上，確定長短增濕孔交替布置的增濕方案，在具體設(shè)計的過程中著重解決了注水孔間距以及孔間距與擴(kuò)散面積深度問題、注水時間與注水孔間距的關(guān)聯(lián)問題、滲透均勻性問題，旨在能夠問題的解決提供重要支持。在濕陷性黃土地區(qū)進(jìn)行建設(shè)的時候要嚴(yán)格按照有關(guān)程序辦事，根據(jù)濕陷性黃土的特點(diǎn)和工程建設(shè)要求，立足于消除濕陷變形的目的，以地基處理為綜合措施，采取恰當(dāng)?shù)姆绞絹矸乐沟鼗鶟裣?。?jīng)過實(shí)驗(yàn)研究證明地區(qū)土層平均含水率均能達(dá)到15%以上，增濕效果均勻，現(xiàn)場未造成大面積塌陷，經(jīng)過后期沉管擠密樁處理，地基承載力滿足設(shè)計要求。