浅谈特殊土地基特点及其处理措施

浅谈特殊土地基特点及其处理措施

景小朋

关键词：特殊土；地基；措施

特殊地基性质不同于一般常见地基土，而应采取特殊的处理措施，才能作为地基使用，如果施工中草率地不经处理或简单地处理就作地基使用，就有可能对建筑物造成危害，轻者砖墙开裂，重者使建筑物失稳破坏。

1、特殊土地基概述

特殊土分布在一定地理区域、有工程意义上的特殊成分、状态和结构特征的土。特殊土在特定物理环境或人为条件下形成，具有独特的工程特性。常见的特殊土主要有软土、红黏土、人工填土、膨胀土、湿陷性黄土、冻土等。本文以软土、湿陷性黄土、膨胀土为例进行论述。

2、软土

软土是指天然孔隙比大于或等于1.0，且天然含水量大于液限的细粒土。我国软土主要分布在沿海地区，如东海、黄海、渤海、南海等沿海地区。内陆平原及一些山间洼地亦有分布。

2.1工程特性

软土包括淤泥、淤泥质土、杂填土及饱和松散粉细砂与粉土。土木工程中主要是指天然孔隙比大于或等于1.5的亚粘土、粘土组成的淤泥和天然孔隙比大于1.0小于1.5的粘土组成的淤泥质粘土。其主要特征包括孔隙比和天然含水量大、压缩性高、透水性弱、抗剪强度低、灵敏度高。

2.2软土地基的地基处理措施

（1）浅层软基处理技术

对于路基填方较低的地段，可采取垫层法。设置垫层时，可以根据具体情况采用不同的材料，常用的材料有砂或砂砾及灰土，也可用土工格栅、片石挤淤、砂砾垫层综合使用处理。对于在高速公路施工中遇到含水量较高，软弱层较浅，且易于挖除不适宜材料时，一般采取换填法。当高速公路经过水溏、鱼池和较深的流动性强的淤泥地段时，常遇到含水量高、淤泥压缩性大、淤泥质粘土软基以及水下软基等，对这类软基可采用排挤法来处理。

（2）深层软基处理技术

袋装砂井法：袋装砂井排水固结措施，其施工简便，费用较低，加固效果较好。软基中的水分在上部路基填土载荷的作用下，通过砂与水平砂垫层或纵横相连通的排水砂沟相通，形成排水通道，使软基中的水分排走，从而达到排水固结软基的目的。

挤密砂桩法：采用类似沉管灌注桩的机械和方法，通过冲击和振动，把砂挤入土中而形成的。挤密砂桩的主要作用是将地基挤实排水固结，从而提高地基的整体抗剪强度与承载力，减少地基的沉降量和不均匀沉降。

振冲碎石桩法：碎石桩处理软基过程就是用振冲器产生水平向振动，在高压水流作用下边振边冲，在软弱地基中成孔，再在孔内分批填入碎石料，这时振冲器边振动边上拔，使得碎石料振挤密实。

粉喷桩：粉喷桩加固软基主要适用于高含水量、高压缩性的淤泥、淤泥质粘土及桥头软基的处理。有关试验表明，一般含水量大于35%的软基宜选用粉喷桩。

3、湿陷性黄土

湿陷性黄土是一种特殊性质的土，在一定的压力下，下沉稳定后，受水浸湿，土结构迅速破坏，并产生显著附加下沉。

3.1工程特性

我国湿陷性黄土的颗粒主要为粉土颗粒，占总重量约50～70%，而粉土颗粒中又以0.05～0.01ram的粗粉土颗粒为多，占总重约40.60%，小于0.005ram的粘土颗粒较少，占总重约14.28%，大于0.1rnm的细砂颗粒占总重在5%以内，基本上无大于0.25mm的中砂颗粒。湿陷性黄土的颗粒从西北向东南有逐渐变细的规律。

3.2湿陷性黄土地基的地基处理措施

灰土和素土垫层法：将基底以下湿陷性土层全部挖除或挖至预计的深度，然后以灰土或素土分层回填夯实。垫层厚度一般为1.0～3.0m。它消除了垫层范围内的湿陷性，减轻或避免了地基因附加压力产生的湿陷，可以使地基的自重湿陷表现不出来。

强夯法：强夯法适用于地下水位以上饱和度sr≤60%的湿陷性黄土地基进行局部或整片处理，可处理的湿陷性黄土层厚度在3～12m。采用强夯法处理湿陷性黄土地基，应先在场地内选择有代表性的地段进行试夯或试验性施工。

预浸水法：预浸水法就是在修建建筑物前预先对湿陷性黄土场地大面积浸水，使土体在自重作用下发生湿陷，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载湿陷性，然后再修筑建筑物的一种处理湿陷性黄土的方法。

土挤密法：土挤密法是指利用沉管、爆扩、冲击、夯扩等方法，在湿陷性黄土地基中挤密填料孔，再用素土、灰土，必要时采用高强度的水泥土，分层回填夯实，以加固湿陷性黄土地基，提高其强度，减少其湿陷性和压缩性。

4、膨胀土

膨胀土是一种非饱和的、结构不稳定的区域性特殊土，土中含有大量亲水矿物，吸水急剧膨胀软化和失水显著收缩开裂，湿度变化时有较大体积变化，变形受约束时产生较大内应力，是一种具有反复胀缩变形的高塑性粘性土。

4.1工程特性

强膨胀性：膨胀土的膨胀性与其粘土的矿物成分有关。膨胀土的膨胀性除与其粘土的矿物成分有关外，还与水的作用直接有关，水分使土粒迁移是产生土体膨胀与收缩的直接原由。

超固结性：我国的裂土多沉积于更新世第三纪，系陆相沉积土，在漫长的地质年代中承受了上覆地层压力，处于超固结状态，卸荷后土的抗剪和抗压强度均有降低，风化破碎后强度更低。当开挖地下洞室使土体具有临空面时，超固结力得以释放而表现为洞室的顶都、边墙、底部的过大变形，使工程结构物破坏。

多裂隙性：从外貌特点看，裂土表面布满了不规则的多边形裂隙或网状裂缝，多呈张开的楔形将裂土分割成各种几何形态的块体。原生裂隙多为闭合状，裂隙面光滑，常呈腊状光泽，当暴露地表，受风化作用影响裂隙面常张开，并有次生的灰白粘土充填。次生裂隙以风化型为主，在半干旱地区，尤其是年蒸发量大于年降水量的地区，裂土的干缩湿胀效应非常显著，便裂土表层风化作用强烈。

崩解性：崩解性是膨胀土浸入水发生的一种吸水湿化现象。由于土体表面颗粒首先吸附水分子形成水化膜，使颗粒间连结削弱。同时一部分胶结构物被水溶解，破坏了土的结构连结。

4.2膨胀土地基的地基处理及工程措施

换土回填，即采用灰土进行置换，根据施工区域的地质情况确定置换的参数，也可采用砂石垫层进行处理，其厚度应大于300mm，而且宽度应大于地基底部宽度。

利用化学法改良土质，利用拌合石灰的方法对膨胀土层进行改良，或者利用石灰砂桩、石灰浆压注等对土质进行干扰，以此消除膨胀形变。

挖除法，即对厚度不大的膨胀土层进行挖除的方法，消除膨胀土质的影响。

5、结论

本文主要讨论了软土，湿陷性黄土，膨胀土这三种特殊地基土的特点及处理技术，加深了自己对特殊地基的形成、特点和处理方式的认识。

参考文献

[1]于永志.胶东滨海特殊土的工程特性及液化评价[J].勘察科学技术,2018，2(3):44-46.

[2]夏立军.复合土工膜在渠道防渗中的应用[J].吉林水利，2018，4(4):56-59.