摘要：本文以黃土自然環(huán)境特征為基礎(chǔ)，分析了在黃土地區(qū)進(jìn)行巖土工程勘察的各種技術(shù)手段，并對(duì)鉆探、
　　原位測(cè)試、室內(nèi)試驗(yàn)等勘察技術(shù)進(jìn)行了研究。認(rèn)為墊層法、強(qiáng)夯法、振沖法、碎石樁擠密法和高壓噴射注漿法是適合于黃土地區(qū)地基處理的方法。
　　關(guān)鍵詞：復(fù)雜地形；黃土；巖土；工程勘察
　　眾所周知，黃土地區(qū)主要分布在北方干早、半干早地區(qū)，由于自然條件惡劣，生態(tài)環(huán)境脆弱，土地生產(chǎn)力低下，人類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)相對(duì)較少，所以，人們關(guān)于黃土地區(qū)工程勘察建設(shè)方面的研究相對(duì)薄弱。但是，在我國西部大開發(fā)戰(zhàn)略中，必然涉及到人類的大規(guī)模活動(dòng)和重大工程建設(shè)，因此探索如何在黃土地區(qū)合理有效地開發(fā)利用能源與環(huán)境保護(hù)的問題是至關(guān)重要的，研究黃土地區(qū)工程勘察問題對(duì)于合理開發(fā)黃土地區(qū)資源有著重要的理論意義和實(shí)際使用價(jià)值。
　　1黃土地區(qū)巖土工程勘察的主要內(nèi)容與技術(shù)
　　1.1黃土地區(qū)巖土工程勘察的主要內(nèi)容
　　由于黃土特殊的自然地理概況和環(huán)境地質(zhì)背景，其上部為黃土狀土為主，具濕陷性，下部以碎石類土（砂土、卵石）為主，使得在黃土地區(qū)的巖土工程勘察與其它地區(qū)相比具有明顯的差異性和特殊性。對(duì)黃土地區(qū)管線和廠房巖土工程勘察，其內(nèi)容主要包括：收集和整理工程地段的主要氣象因子(氣溫、地溫、凍土深度、降雨量、蒸發(fā)量)；查明構(gòu)成黃土的黃土及下伏土層的性質(zhì)，分布范圍、成因類型、成層條件及水平與垂直方向上的均勻性；查明地下水的類型、埋藏條件，含鹽類型及含鹽量；調(diào)查場(chǎng)地的植被發(fā)育情況：植被種類、生長態(tài)勢(shì)，分布特征，覆蓋度及防風(fēng)固土效果。
　　1.2黃土地區(qū)巖土工程主要勘察技術(shù)方法
　　為準(zhǔn)確測(cè)定有關(guān)巖土參數(shù)及相關(guān)勘察評(píng)價(jià)指標(biāo)，以針對(duì)性、實(shí)用性為原則，常采用的勘察技術(shù)方法有：工程地質(zhì)測(cè)繪、鉆探、取樣、靜探、標(biāo)貫、動(dòng)探、波速測(cè)試、室內(nèi)試驗(yàn)等多種勘察手段。
　　1.2.1工程地質(zhì)測(cè)繪
　　目的是查明地形、地貌特征及其地層、構(gòu)造、不良地質(zhì)作用的關(guān)系，劃分地貌單元；巖土的年代、成因、性質(zhì)、厚度和分布，對(duì)巖層要鑒定其風(fēng)化程度，對(duì)土層區(qū)分新近沉積土和各種特殊性土。
　　1.2.2鉆探
　　鉆探建議采用DPP-100型車裝鉆機(jī)或30型臺(tái)式鉆機(jī)進(jìn)行施工，回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，泥漿護(hù)壁，全部采芯，粘性土巖芯采取率不低于90%，砂土層巖芯采取率不低于75%,并觀察描述各土層宏觀特征，記錄各土層在水平和垂直兩個(gè)方向的變化情況。目的是查明地層結(jié)構(gòu)及分布規(guī)律，通過對(duì)不同深度的地層采樣進(jìn)行分析試驗(yàn)，確定巖土類型及其它有關(guān)物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)。
　　1.2.3取樣
　　根據(jù)場(chǎng)地地層情況，土層用靜壓法采取I級(jí)土試樣，砂層取n級(jí)試樣或W級(jí)擾動(dòng)樣。
　　1.2.4原位測(cè)試
　　靜力觸探試驗(yàn)：靜力觸探試驗(yàn)采用原裝液壓靜力觸探雙橋探頭測(cè)試，微機(jī)自動(dòng)采集信息并處理后繪制單孔靜力觸探曲線。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)：標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)采用標(biāo)準(zhǔn)落錘，自由落體法進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)前清孔干凈，錘擊速率20擊/min左右。通過標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)可確定砂土、粉士和粘性土的物理狀態(tài)、強(qiáng)度、變形參數(shù)等物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)。動(dòng)力觸探：動(dòng)力觸探也是原位測(cè)試的一種，通過動(dòng)力觸探試驗(yàn)可確定風(fēng)化基巖的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)。波速測(cè)試：目的是提供各層土的剪切波速值，判定場(chǎng)地土類型，劃分建筑場(chǎng)地類別，確定場(chǎng)地覆蓋層厚度，對(duì)地基土液化進(jìn)行評(píng)價(jià)。
　　1.2.5室內(nèi)試驗(yàn)
　　根據(jù)擬建場(chǎng)地存在的巖土工程問題有針對(duì)性地進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)，通過室內(nèi)試驗(yàn)，確定巖土的有關(guān)物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)，為巖土工程綜合評(píng)價(jià)和準(zhǔn)確的土石工程分級(jí)提供依據(jù)。一般物性指標(biāo)驗(yàn)：測(cè)定土的一般物理性質(zhì)指標(biāo)，用來判定土的一般物理性質(zhì)。壓縮試驗(yàn)：用來判定土的壓縮性，測(cè)定各層土的壓縮模量、壓縮系數(shù)等變形參數(shù)。顆粒分析：砂土樣作顆粒分析，確定砂土的準(zhǔn)確定名。水質(zhì)分析：主要用來判定地下水的水化學(xué)類型和腐蝕性。
　　2黃土地區(qū)巖土工程地基的處理技術(shù)
　　我國很多黃土的沉積地層，按其顆粒組成應(yīng)屬粉細(xì)砂范圍，根據(jù)顆粒分析資料一般粒徑在0.25-0.05mm之間，也含有少量的粗砂及粘性土。一般不均勻系數(shù)為3-5，分選性好，尤其是表層粉細(xì)砂多呈松散狀態(tài)，含水量小，強(qiáng)度低，不宜作天然地基使用。而黃土地區(qū)地基處理方法主要有以下幾種。
　　2.1墊層法
　　墊層法是處理淺層地基行之有效的方法之一，對(duì)于黃土地區(qū)松散的粉細(xì)砂采用墊層，是一種傳統(tǒng)的以砂治砂的方法，這種方法又稱水墜砂墊層法，簡(jiǎn)稱水墜法。水墜法是將基坑開挖至設(shè)計(jì)處理深度，在基坑的兩側(cè)設(shè)置樣樁，控制鋪砂的厚度一般每層鋪筑250mm為宜，鋪砂后，注水與砂面齊平然后用鋼叉插入砂中搖撼十幾次，如砂已沉實(shí)，便將鋼叉拔出，在相距10cm處，重新插入搖撼直至這一層全部結(jié)束，檢驗(yàn)合格后，鋪第二層，每鋪一次灌水一次，進(jìn)行搖撼。直至設(shè)計(jì)標(biāo)高為止。也有用振動(dòng)棒或振動(dòng)器分層震實(shí)。水墜法處理松散粉細(xì)砂土地基的厚度不宜大于3m，地基承載力可達(dá)160Kpa以上。
　　2.2強(qiáng)夯法
　　強(qiáng)夯是對(duì)松軟地基的一種有效的加固方法，利用夯錘自由落下的巨大沖擊能和所產(chǎn)生沖擊波反復(fù)夯擊地基土，將夯面以下一定深度的土層夯實(shí)，以提高地基的承載力和土體的穩(wěn)定性，降低壓縮性，消除黃土的濕陷性和砂土的振動(dòng)液化。由于強(qiáng)夯法簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、施工快，所以國內(nèi)外用得十分普遍。
　　2.3振沖法
　　利用振動(dòng)和水沖加固土體的方法叫作振沖法。振沖法用來振密松砂地基卓有成效，并取得了豐碩的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，振沖法加固砂土地基的原理簡(jiǎn)單說來是一方面依靠振沖器的強(qiáng)力振動(dòng)，使松散飽和砂層發(fā)生液化，砂顆粒重新排列，孔隙減小;另一方面依靠振沖器的平振動(dòng)力，在加回填料情況下，還通過填料使砂層擠壓加密。振沖的工藝，可分為兩種方法：采用砂、礫、碎石為填料的叫振沖法;對(duì)于不加填料就地振密的方法，叫振密法。一般黃土地區(qū)地基土為松散的粉細(xì)砂，宜采用振沖礫石樁法，而對(duì)于中、粗砂地基，可采用振密法。而對(duì)于松散的粉細(xì)砂地基，若建筑物為丙類以下的，也可采用振密法。也就是說對(duì)于粉細(xì)砂地層振沖法要比振密法效果明顯。
　　2.4碎石樁擠密法
　　碎石樁擠密法成樁方法多樣，有振動(dòng)成樁法、錘擊成樁法、靜壓成樁法等。其中振動(dòng)成樁法將樁管沉入土層中，其成樁工藝分成二類。(1)一次拔管法：往沉入土層中的樁管內(nèi)灌砂后，邊振動(dòng)邊緩慢地從土層中拔出樁管。(2)逐步拔管法：往沉入土層中的樁管內(nèi)灌砂后，在振動(dòng)條件下逐步拔起樁，然后再將樁管壓下，并將落入樁孔內(nèi)的砂壓實(shí)，如此重復(fù)進(jìn)行直到樁管拔出地面。這個(gè)成樁方法是，使樁體分段成型，其優(yōu)點(diǎn)是可以壓實(shí)樁體的砂和使樁徑擴(kuò)大。根據(jù)飽和松散砂土容易振密的特點(diǎn)，應(yīng)考慮選用振動(dòng)成樁法。如果對(duì)砂樁質(zhì)量要求嚴(yán)格，可以選用逐步拔管法或重復(fù)壓拔管法成樁工藝。
　　2.5高壓噴射注漿法
　　高壓噴射注漿就是利用鉆機(jī)把帶有噴嘴的注漿管鉆進(jìn)至土層的預(yù)定位置后，以高壓設(shè)備使?jié){液或水成為20MPa左右的高壓流從噴嘴中噴射出來，沖擊破壞土體。當(dāng)能量大、速度快和呈脈動(dòng)狀的噴射流的動(dòng)壓超過土體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度時(shí)，土粒便從土體剝落下來。一部分細(xì)小的土粒隨著漿液冒出水面，其余土粒在噴射流的沖擊力、離心力和重力等作用下，與漿液攪拌混合，并按一定的漿土比例和質(zhì)量大小有規(guī)律的重新排列。漿液凝固后，便在土中形成一個(gè)固結(jié)體。通常用于基礎(chǔ)防滲，改善地基土的水流性質(zhì)和穩(wěn)定邊坡等工程。對(duì)淤泥、淤泥質(zhì)土、粘性土、粉土、黃土、砂土、碎石土和人工填土等地基都有良好的處理效果。
　　總之，在黃土地區(qū)的粉細(xì)砂的地基處理中無論采用那種地基處理方法，處理過后，都應(yīng)進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，如密實(shí)度的檢測(cè)、承載力的檢測(cè)等。檢測(cè)的工作量及工作內(nèi)容應(yīng)當(dāng)符合有關(guān)規(guī)范規(guī)定。
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