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摘 要:針對傳統試坑浸水法存在入滲過程慢,在深部地層發揮作用時間長,以及用水量大的問題,提出采用鉆孔預浸水法對深厚濕陷性黃土地基進行處理,并以浸水量和處理范圍作為評價指標進行評價。結果認為:在10 m的浸水池浸水入滲穩定時長為7 d,最大入滲半徑和深度分別為3.5 m和15.5 m;不同黃土層深度皆可能產生較為明顯的濕陷變形,濕陷量隨土層深度的增加而減少;以8 m為分界線,8 m以上土層變形主要在浸水期,8 m以下土層變形主要在停水期。
關鍵詞:深厚濕陷性黃土;鉆孔預浸水法;濕陷變形特性;水分入滲規律
隨著我國建筑行業的蓬勃發展,在深厚濕陷性黃土地基的建筑項目也隨之增加。但受地質特性的影響,深厚濕陷性黃土地基存在厚度大、欠壓密和水敏性的問題,因此在深厚濕陷性黃土地基施工前,需提前對深厚濕陷性黃土場地進行大面積浸水,讓黃土土體在飽和自重壓力的作用下出現濕陷,進而產生壓實。但傳統試坑浸水法往往入滲慢,時間長,且用水量大,因此做好對浸水法的優化具有很大的價值和現實意義。對此,王雪艷[1]通過多種方式檢測了加固后地基土體的物理力 學參數、承載能力及沉降變形,并分析其變化規律。結果表明:采用碎石樁加固深厚濕陷性黃土地基,樁身的密實度在松軟土層較低,在堅硬土層較密實,且相同深度的樁身密實度隨樁間距的減小而提升;姚成龍[2]針對高擋墻深厚濕陷性黃土地基,提出了一種剛、柔組合樁的處理方式,既消除了黃土濕陷性,又大幅度提高了黃土地基承載力。以上學者的研究為提高深厚濕陷性黃土地基的承載力提供了一些方法,但并未實際解決深厚濕陷性黃土地基厚度大、欠壓密和水敏性的問題。基于此,本文提出鉆孔預浸水法對深厚濕陷性黃土地基進行處理,為深厚濕陷性黃土地基工程的進行提供理論基礎。
1 工程概況
1.1 自然地理條件
本工程位于陜西銅川新區。新區處于黃土高原與關中平原之間,地勢由南向北逐步增大,而塬面標高從655 m變為1 040 m。在地質構造上,主要處于銅川褶皺段,且表現為單斜構造。
1.2 試驗場地地層性質
場地標高721.35~724.32 m,土層以此由素填土Q4ml、黃土Q3eol、古土壤Q3el、黃土Q2eol、古土壤Q2el組成。根據以上信息可知,勘探深度內的土層分布復雜,未發現地下水,存在顯著的孔隙,土質均勻,壓縮性強。根據現有資料可知,該區域地下水處于較深的地層,影響可忽略。
2 鉆孔預浸水試驗設計
2.1 現場浸水試坑布置
結合《濕陷性黃土地區建筑標準》(GB50025-2018) [3-4]來設計試坑。在設計中,采用鉆孔預浸水法。試坑為矩形基坑,具體尺寸參數為10 m×12 m×2 m。在整個場地的橫向和縱向方向均設置浸水井,數目均為3口,以保持分布的均勻性,深度和直徑分別是10 m、0.4 m。具體布置方案如圖1所示。
浸水井以及勘探點則布設在圖1中的a、b、c處,主要在一號井外部2~4m的位置。
2.2 地層沉降觀測設計
地層沉降觀測布置如圖2所示。在觀測中,選擇人工成孔方式安裝觀測標桿。觀測標桿材質為PVC管,且需保證管頂高度高于孔口2 m。考慮到標桿重量要求,將適量石料置于管內,并且管底保持封閉[6]。另外,在場地外部設置高精度水準儀,然后將2個不動基準點設置在非浸水干擾區域。通過相對沉降量法進行記錄,然后根據標桿和各個基準點讀數的絕對值得到各觀測點的具體沉降量。
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