摘要：濕陷性黃土地區，雨季施工，基坑遭受雨水浸泡、回填土料含水量偏高的現象時有發生，根據不同的含水量，制定科學合理的施工方案，對處理雨水浸泡基坑具有良好的經濟效益。
　　關鍵詞：濕陷性黃土；高含水土料；回填施工
　　濕陷性黃土地區采用灰土、素土墊層法處理地基，在雨季施工中，由于基底或回填土遭受雨水浸泡、導致土含水量過高，施工中基底或碾壓層極易出現橡皮土，因而造成返工、處理費用增大。此類問題，在勘察報告和施工圖紙中一般不會體現，是設計和勘察工作的一個盲區，出現問題后地基處理方案往往比較保守，容易造成地基處理成本偏大、延緩工程進度等問題。
　　一、工程概況
　　長慶涇渭苑A、C區，項目占地1042畝，建成職工住宅樓156棟，共計7512戶。項目所在區域為I級（局部II級）非自重濕陷性黃土場地，在設計上各住宅單體的地基均擬采用了1～2米厚不等的2：8灰土墊層進行處理。施工過程中，由于多種原因地基回填適逢雨季，基坑遭受雨水浸泡、回填土含水量過高等問題一直困擾著現場施工人員。
　　二、土的壓實原理
　　土的壓實作用的實質是在外加壓實能量作用下，使土中孔隙體積減少，土顆粒重新排列成緊密的結構，從而提搞土的密度。土的壓實程度一般可用干密度來衡量，而影響壓實干密度的因素很多，主要有含水量、壓實能量及土的種類等。
　　1、土的最優含水量與最大干密度
　　圖1為某一試樣的壓實試驗曲線，從圖中可以看出，曲線的峰值即為土在某一含水量下可以擊到最大的密度ρdmax,對應的含水量稱為最優含水量wop。含水量低于或高于wop的土樣，在相同的擊實功能條件下，擊實后的ρd均小于ρdmax。這一現象可解釋為：當含水量過低時，粘性土顆料周圍的結合水膜很薄，粒間連接力很強，顆料相對移動的阻力很大，因而同樣擊實能量下不易擠緊。隨著含水量的增加，結合水膜變厚，料間引力減弱，土料易于移動，因而使土的壓實效果變好，干密度增大。當土中含水量過大，超過某一數值后，夯擊很快使土接近飽和，自由水占據著較多的孔隙體積，且形成了封閉氣泡。若使土體發生體積變化的應力稱作有效應力б`,作用于孔隙水上的應力叫做孔隙水壓力u,則土的總應力б為:б=б`+u
　　擊實時,由于粘性土滲透性低,水和氣都不易自土中迅速排出,它們吸收了大部分擊實能量轉化為孔隙水壓力,阻礙了土粒的靠近,故也得不到高的密度.
　　
　　2、擊實功能的影響
　　所謂擊實功能就是擊實工具對單位體積的土所作的功。改變擊實功能，對同一種土將得出不同的壓實線（圖2），曲線表明：第一，隨著擊實功能的增加，土的最大干密度也增加，而最優含水量則減小，壓實曲線的峰值向左移。這是因為較大的功能克服較大的料間阻力，使土變得更密。由此可見，最優含水量對同一種土而言，也不是固定不變的，而是隨著擊實功能和壓實方法的不同而不同。第二，對于低含水量的土，用增加擊實功能以提高密度的辦法比增加含水量更為有效。實際上對于含水量過高的土，增加擊實功能對于提高干密度沒有明顯效果，甚至過分的碾壓還會引起“橡皮土”，造成土的剪力破壞。
　　有關3：7灰土的擊實試驗資料顯示，重型擊實功能約為輕型擊實功能的4.5倍，最大干密度前者較后者提高約10%，最優含水量可降低約11%[2]。
　　　　3、土類和級配的影響
　　在相同的擊實功能下，不同土的最優含水量和最大干密度均不一樣。試驗表明，塑性指數IP越大的土，其最優含水量wop也越大，而最大干密度ρdmax則越小。
　　在同類土中，土的顆料級配對土的密實效果影響很大。顆料級配不均勻的容易密實，獲得較高壓實密度；顆料均勻的土則相反。
　　三、地基處理及施工優化研究
　　上述影響土壓實特性的幾個主要因素中，土類及級配是不易改變的，要達到預期的質量要求，只能從改變壓實功能以及土的含水量方面考慮，而此與施工工藝緊密相關。
　　基于上述情況，建設單位、勘察設計單位、監理單位、施工單位進行了會商。并由勘察單位對雨水浸泡后不同浸水深度、不同含水量的基底原土的承載力進行取樣試驗。發現基底原土含水量在超過最佳含水量6%以內時，其原土含水量雖接近飽和狀態，只要原土層未受擾動，其土層結構仍然是完整的，承載力并未出現顯著降低[1]，可以滿足設計要求的原土層承載力特征值。但在施工時，如果仍按照常規方法直接用裝載機鋪土、大噸位壓路機進行碾壓，極可能造成大面積橡皮土的出現。因此，迫切需要改進施工方法，選擇適當的施工機具、制訂合理的施工方案來實現設計要求。
　　四、最終優化處理方案
　　1、施工準備
　　1.1技術準備
　　施工前施工單位必須要繪出準確詳盡的基底含水量分布示意圖。基底土含水量按1點/200㎡檢測，當基底土含水量高于最佳含水量時，應按每1點/100㎡進行檢測，并標注清楚其平面位置，以及不同深度范圍的含水量[2]。
　　測算各層拌合灰土所用素土的含水量，根據含水量不同確定拌合干土的比例，控制2：8灰土拌合完成后的含水量。
　　施工單位的技術人員在土方回填前，應向作業班組、質檢員進行詳細的技術交底，將回填部位的材料要求、根據壓實試驗確定的壓實參數、施工方法等技術要求交代清楚。
　　標準擊實試驗：土方回填料確定后，施工單位質檢員、試驗員、現場監理共同在回填存土場地或供土場區內進行取樣，抽取的土樣應具有代表性，各土層和各性狀的土都應包括。土樣抽取后送實驗室做標準擊實試驗，確定最優含水率下的最大干密度。
　　2、材料準備
　　拌制灰土用的白灰必須全部采用現場熟化白灰粉。現場存放應有可靠的防雨措施，確保白灰的干燥和活性。
　　3～5cm厚1米寬木板（或竹架板）不少于200㎡（按基坑長度計算）。
　　3、機具準備
　　12～15噸壓路機、篩土機、裝載機、農用三輪車、農用旋耕機、小推車、蛙式打夯機、平頭鐵鍬、尖頭鐵鍬等。
　　2、施工工藝
　　2.1基底碾壓
　　回填含水量大于最佳土含水量3%以內時，基底土層未受擾動時可不碾壓。
　　回填土含水量大于最佳含水量的3%～6%時，基底清理→人工虛鋪6cm厚白灰→農用旋耕機旋拌不少于6次→壓實→取樣→驗收。
　　回填土含水量大于最佳含水量6%以上時，基底清理→鋪30cm厚碎磚或級配礫石→壓實→取樣→驗收。
　　2.2上部各層回填灰土碾壓
　　基底原土含水量大于最佳含水量3%以內時，選土→篩土→拌2∶8灰土→鋪第一步灰土→壓實→取樣→驗收→鋪第二步灰土→……→鋪最后一步灰土→壓實→取樣→驗收。
　　基底原土含水量大于最佳含水量的3%～6%時，選土→篩土→拌2∶8灰土→鋪設輕型鋪土車輛通道→鋪第一步灰土→壓實→取樣→驗收→鋪第二步灰土→……→鋪最后一步灰土→壓實→取樣→驗收。
　　基底原土含水量大于最佳含水量6%以上時，選土→拌干土→篩土→拌2∶8灰土→鋪設輕型鋪土車輛通道→鋪第一步灰土→壓實→取樣→驗收→鋪第二步灰土→……→鋪最后一步灰土→壓實→取樣→驗收。
　　3、施工技術要求
　　回填土的土質應符合設計要求及施工規范的相關規定，施工前根據規范要求需過篩時（回填素土粒徑不大于50mm，灰土粒徑不大于20mm），應在槽邊或存土點過篩，灰土必須在槽上拌制；灰土配合比為體積比（2∶8），拌制灰土時必須過標準斗，嚴格控制配合比。拌合時均勻一致，至少翻拌兩次；拌合好的灰土顏色應一致。
　　回填土施工時，首先將基底內的雜物清理干凈，特別是槽邊掉下的虛土、垃圾等雜物；槽邊彈出鋪土厚度的水平控制線。素土或灰土施工時，應隨時檢測并控制含水量。工地檢驗方法是：用手將素土或灰土緊握成團，兩指輕捏即碎為宜。如土料水分過大時，應調整干土的拌合比例。
　　鋪土：必須采用輕型運載車輛輔助人工鋪土，嚴禁采用裝載機入坑鋪土。基底原土含水量大于最佳含水量的3%以上時，必須用木板或竹架板鋪設輕型運載車輛通道。
　　找平：回填灰土或素土完成后，應拉線或用靠尺檢查標高和平整度，超高處用鐵鍬鏟平；低洼處應及時補平。
　　壓實：壓路機噸位控制在15噸以內，壓實遍數應滿足設計壓實系數。周邊采用蛙式打夯機夯實，寬度不小于0.5米，每步夯擊不少于五遍，打夯時應一夯壓半夯，夯夯相接，行行相接，縱橫交叉。
　　驗收：回填土每層夯（壓）實后，根據相關的規范規定，分別按取樣平面圖的點位（灰土和素土分開）進行環刀取樣，測出灰土的質量密度，達到設計要求或規范規定后，方可進行上層回填土的施工。
　　五、結語
　　長慶涇渭苑A、C區住宅樓地基處理中，通過對不同含水量狀況的土料，制定不同的施工方案，節約地基處理費用約300余萬元；工程竣工至今，各單體建筑沉降正常，建筑使用狀況良好。因此，高含水量土料的回填施工工藝，在濕陷性黃土地區，具有較高的應運價值。
　　參考文獻：
　　[1]《濕陷性黃土地區建筑規范》（GB50025-2004）.
　　[2]閆志珍、趙會明.天荒坪電站上水庫壩體高含水量土料填筑施工[J].水利水電施工雜志社,1999.1.