湿陷性黄土地基的处理
湿陷性黄土地基处理课件
适用于处理具有自重湿陷性的黄土地基，具有消除黄土湿陷性、加固效 果稳定的特点。
工程实例四：化学加固法处理案例
总结词
加固效果好、施工便捷。
详细描述
化学加固法是通过向软弱地基注入化学浆液，使土体胶结固化，提 高地基承载力和稳定性。该方法具有加固效果好、施工便捷的特点 。
适用范围
适用于处理各种类型的软弱地基，具有加固效果好、施工便捷的特点 。
根据勘察和试验结果，选 择合适的处理方法，如强 夯法、灰土桩法、水泥土 搅拌桩法等。
设计参数
确定各处理方法的施工参 数，如夯击能、桩长、桩 径等。
结构设计
进行结构计算和分析，确 保地基承载力和稳定性满 足要求。
施工工艺及流程
01
02
03
04
施工准备
清理场地，进行地表排水和防 渗处理。
桩基施工
根据设计要求，进行桩基施工 ，如成孔、填料、夯实等。
适用范围
适用于浅层软弱地基的处理，具有操 作简便、经济高效、应用广泛的特点 。
工程实例二：挤密法处理案例
总结词
加固效果显著、适用范围广。
详细描述
挤密法是通过振动、冲击或碾压等方式，将桩管打入软弱土层一定深度，使之形成桩孔， 然后填入素土、灰土或其他材料进行夯实，最后形成具有较高承载力的桩体。该方法能够 使桩周土体加密，提高地基承载力和稳定性。
基层处理
在桩基表面铺设一定厚度的灰 土或水泥土，形成复合地基。
面层施工
根据设计要求，进行面层施工 ，如铺设垫层、钢筋混凝土等
。
质量检测与控制
桩基质量检测
通过探坑检测、静载试验等方法 ，检测桩基的承载力和完整性。
处理效果检测
湿陷性黄土地基处理方案
湿陷性黄土地基处理方案湿陷性黄土是一种具有较高含水量时容易发生沉降或收缩的土壤类型。
其主要特点是含水量较高，导致土壤颗粒之间的粘结力降低，土壤结构不稳定，容易发生沉降和收缩现象。
因此，在湿陷性黄土地基处理中，需要采取一系列的措施来改善土壤性质，提高地基的稳定性。
1.土壤加固和改良湿陷性黄土地基中，水含量较高，使得土壤的稳定性较差。
因此，需要采取一定的土壤加固和改良措施来提高土壤的强度和稳定性。
常用的方法包括土壤改良剂的添加和土壤固化。
可以选择适合湿陷性黄土地基的添加剂，如石灰、水泥等，通过与土壤混合，提高土壤的强度和耐水性。
2.水分控制湿陷性黄土对水分非常敏感，过高的含水量会导致土壤发生沉降和收缩现象。
因此，在处理湿陷性黄土地基时，需要采取措施控制水分含量。
可以通过排水系统的设计和建设，将地基中的水分排除，减小土壤的含水量，提高土壤的稳定性。
3.排水系统的设计与建设4.加固地基结构湿陷性黄土地基的基础结构容易受到水分影响，所以需要加固地基结构，以增加地基的稳定性和承载能力。
可以选择适合湿陷性黄土地基的基础类型，如扩大基础、桩基础等，通过增加基础的面积和深度，分散地基荷载，提高地基的稳定性。
5.合理施工工艺在湿陷性黄土地基处理中，施工工艺对于地基的稳定性和强度起着至关重要的作用。
需要严格控制工程的施工质量和施工工艺，避免水分过程过快或不均匀，导致土壤发生不稳定现象。
同时，还需要进行地基的监测和检测，及时发现问题并采取措施加以解决。
综上所述，湿陷性黄土地基处理方案需要综合考虑土壤特性和工程需求，采用土壤加固和改良、水分控制、排水系统的设计与建设、加固地基结构、合理施工工艺等一系列措施，以提高地基的稳定性和承载能力，确保工程的安全性和可靠性。
(完整)湿陷性黄土地基处理方案
1、概述湿陷性黄土地基处理主要取决于湿陷性黄土的特殊性质，湿陷性黄土地基的变形包括压缩和湿陷性两种,当基底压力不超过地基土的容许承载力时,地基的压缩变形很小，大都在其上部结构的容许变形值范围以内，不会影响建筑物的安全和正常使用.湿陷变形是由于地基被水浸湿引起的一种附加变形，往往是局部和突然发生，且不均匀，对建筑物破坏性大,危害严重,因此对湿陷性黄土地区的建筑物不论地基承载力是否达到容许承载力，都应对地基进行处理，前者以消除湿陷为目的，后者以提高承载力为主，同时应消除黄土的湿陷性。
我国湿陷性黄土分布很广，各地区黄土的差别很大,地基处理时应区别对待，并结合以下特点：1)湿陷性黄土的地区差别,如湿陷性和湿陷敏感性的强弱，承载能力及压缩性的大小和不均匀性的程度等；2)建筑物的使用特点,如用水量大小,地基浸水的可能性；3）建筑物的重要性和其使用上对限制不均匀下沉的严格程度，结构对不均匀下沉的适应性;4）材料及施工条件，以及当地的施工经验.湿陷性黄土的地基处理措施是采用机械手段对基础的湿陷性黄土进行加固处理,或更换另一种材料改变其物理性质,达到消除湿陷性、减少压缩和提高承载能力的目的，其中大多以第一个目的即消除湿陷为主。
湿陷性黄土的地基处理，在处理深度和处理范围上区分：1）浅处理,即消除建筑物地基的部分湿陷量；2)深基础处理，即消除建筑物地基的全部湿陷量，这种方法包括采用桩基础或深基础穿透全部的湿陷性黄土层.在湿陷性黄土地区设计措施，主要有地基处理措施、防水措施和结构措施三种.地基处理的常用方法有垫层、重锤夯实、强夯、土（或灰土）桩挤密和深层孔内夯扩等，可以完全或部分消除地基的湿陷性,或采用桩基础或深基础穿透湿陷性黄土层，使建筑物基础坐落在密实的非湿性土层上，保证建筑物的安全和正常使用.防水措施使用以防止大气降水、生产和生活用水以及浸入地基,其中包括场地排水、地面的防水、排水沟和管道的排水、防水等,是湿陷性黄土地区建筑物设计中不可缺少的措施.结构措施的作用是使建筑物适应或减少不均匀沉降所造成的危害.在湿陷性黄土地区,国内外使用较多的地基处理方法：重锤表层夯实、强夯、垫层、挤密桩复合地基、垫处理、预浸水、爆扩桩、化学加固和桩基础等。
湿陷性黄土地基处理
湿陷性黄土地基处理6地基处理6．1一般规定6．1．1甲类建筑地基的湿陷变形和压缩变形不能满足设计要求时，应采取地基处理措施或将基础设置在非湿陷性土层或岩层上，或采用桩基础穿透全部湿陷性黄土层。
采取地基处理措施时应符合下列规定：1非自重湿陷性黄土场地，应将基础底面以下附加压力与上覆土的饱和自重压力之和大于湿陷起始压力的所有土层进行处理，或处理至地基压缩层的深度；2自重湿陷性黄土场地，对一般湿陷性黄土地基，应将基础底面以下湿陷性黄土层全部处理。
6．1．2大厚度湿陷性黄土地基上的甲类建筑，采取地基处理措施时应符合下列规定：1基础底面以下具自重湿陷性的黄土层应全部处理，且应将附加压力与上覆土饱和自重压力之和大于湿陷起始压力的非自重湿陷性黄土层一并处理；2地下水位无上升可能，或上升对建筑物不产生有害影响，且按本条第1款规定计算的地基处理厚度大于25m时，处理厚度可适当减小，但不得小于25m，且应在原防水措施基础上提高等级或采取加强措施。
6．1．3乙类、丙类建筑应采取地基处理措施消除地基的部分湿陷量。
当基础下湿陷性黄土层厚度较薄，经技术经济比较合理时，也可消除地基的全部湿陷量或将基础设置在非湿陷性土层或岩层上，或采用桩基础穿透全部湿陷性黄土层。
6．1．4乙类建筑采用消除地基部分湿陷量的措施时，应符合下列规定：1非自重湿陷性黄土场地，处理深度不应小于地基压缩层深度的2／3，且下部未处理湿陷性黄土层的湿陷起始压力值不应小于100kPa；2自重湿陷性黄土场地，处理深度不应小于基底下湿陷性土层的2／3，且下部未处理湿陷性黄土层的剩余湿陷量不应大于150mm；3大厚度湿陷性黄土地基，基础底面以下具自重湿陷性的黄土层应全部处理，且应将附加压力与上覆土饱和自重压力之和大于湿陷起始压力的非自重湿陷性黄土层的2／3一并处理；处理厚度大于20m时，可适当减小，但不得小于20m，并应在原防水措施基础上提高等级或采取加强措施。
6．1．5丙类建筑消除地基部分湿陷量的最小处理厚度，应符合表6．1．5的规定。
处理湿陷性黄土地基的方法
处理湿陷性黄土地基的方法
湿陷性黄土地基的处理措施有浸水处理、土垫层法、强夯法、压浆法、素土桩挤密法和复层地基法等，具体措施应根据地基条件和建筑要求选择，以改善地基的性质和结构。
1、换填土：挖出一定深度的湿陷性黄土，用合格的土或灰土分层填筑，分层夯实。
2、强夯法：用数十吨重锤从高处落下，反复夯实，强力夯实基础，使浅层和深层得到不同程度的加固。
强夯法振动大，对附近建筑物有影响。
因此，要注意施工附近建筑物的安全。
强夯法用于湿陷性黄土区路基处理，土壤含水量应比塑限含水量低1%～3%。
3、预浸法：钻孔注水，使其预先湿陷。
可用于湿陷性土层厚度大于10m，自重湿陷性不小于50cm的地段。
4、挤密法：用冲击、振动或爆炸形成孔洞，然后用石灰或石灰土填充，分层捣实。
5、化学加固法：将硅酸钠溶液通过多孔注入管压入土壤中，与土壤中的水溶性盐类相互作用，生成硅胶，使土壤胶结。
湿陷性黄土地基处理
用打入桩、冲钻或爆扩等方法在土中成孔，然后用石灰土或将石灰与粉煤灰混合分层夯填桩孔（少数也有用 素土），用挤密的方法破坏黄土地基的松散、大孔结构，达到消除或减轻地基的湿陷性。此方法适用于消除 5~10m深度内地基土的湿陷性。挤密桩的效果取决于土被挤密的程度，所采用的桩径、桩距应在现场用试验确定， 要求地基土在挤密范围边缘上干密度应达到16.0kN/m3以上。采用挤密桩处理湿陷性黄土地基时，应在地基表层 采取防水措施（如表层夯实等）。
重锤夯实法能消除浅层的湿陷性，如用15~40kN的重锤，落高2.5~4.5m，在最优含水量情况下，可消除在 1.0~1.5m深度内土层的湿陷性。强夯法根据国内使用记录，在锤重100~200kN，自由下落高度10~20m，锤击两遍， 可消除4~6m范围内土层的湿陷性。
两种方法均应事先在现场进行夯击试验，以确定为达到预期处理效果（一定深度内湿陷性的消除情况）所必 需的夯点、锤击数、夯沉量等，以指导施工，保证质量。
hi———基底以下第i层土的厚度（cm）；
β———考虑地基土侧向挤出条件、浸水几率等因素的修正系数，基底下5m（或压缩层）深度内取1.5；5m （或压缩层）以下，非自重湿陷性黄土取β=0，自重湿陷性黄土地基可按β0取值。
基底以下地基的湿陷量Δs应自基础底面算起，对于非自重湿陷性黄土，累计至基底以下5m深度为止。对于 自重湿陷性黄土处的大桥和特大桥，累计至非湿陷性土层顶面为止；对于其他桥涵，当基底以下自重湿陷性黄土 厚度大于10m时，陇西、陇东、陕北、晋南、豫西地区的累计深度应不小于15m，其他地区应不小于10m，其中湿 陷系数δs小于0.015的土层可不累计。湿陷性黄土地基的湿陷等级，应根据自重湿陷量Δzs和基底以下地基湿陷 量Δs的大小按下表判定。
湿陷性黄土地基的湿陷等级，即地基土受水浸湿发生湿陷的程度，可以用地基内各土层湿陷下沉稳定后所发 生湿陷量的总和（总湿陷量）来衡量，总湿陷量越大，对桥涵等结构物的危害性越大，其设计、施工和处理措施 要求也应越高。基底以下地基的湿陷量Δs（cm）按下式计算：
湿陷性黄土处理措施
一、湿陷性黄土地基的处理方法湿陷性黄土地基处理的根本原则是：破坏土的大孔结构，改善土的工程性质，消除或减少地基的湿陷变形，防止水浸入建筑物地基，提高建筑结构刚度。
1.1强夯法又叫动力固结法。
是利用起重设备将80～400kg的重锤起吊到10～40m高处，然后使重锤自由落下，对黄土地基进行强力夯击，以消除其湿陷性，降低压缩变形，提高地基强度，但强夯法适用对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，可处理的深度在3～12m。
土的天然含水率对强夯法处理至关重要，天然含水量低于10%的土，颗粒间摩擦力大，细土颗粒很难被填充，且表层坚硬，夯击时表层土容易松动，夯击能量消耗在表层土上，深部土层不易夯实，消除湿陷性黄土的有效深度小，夯填质量达不到设计效果。
当上部荷载通过表层土传递到深部土层时，便会由于深部土层压缩而产生固结沉降，对上部建筑物造成破坏。
1.2垫层法土（或灰土）垫层是一种浅层处理湿陷性黄土地基的传统方法，在湿陷性黄土地区使用较广泛，具有因地制宜，就地取材和施工简便等特点。
实践证明，经过回填压实处理的黄土地基湿陷性速率和湿陷量大大减少，一般表土垫层的湿陷量减少为1～3cm，灰土垫层的湿陷量往往小于1cm，垫层法适用于地下水位以上，对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1～3m，垫层法根据施工方法不同可分为土垫层和灰土垫层，当同时要求提高垫层土的承载力及增强水稳定时，宜采用整片灰土垫层处理。
1.2.1素土垫层法素土垫层法是将基坑挖出的原土经洒水湿润后，采用夯实机械分层回填至设计高度的一种方法，它与压实机械做的功、土的含水率、铺土厚度、及压实遍数存在密切关系。
压实机械做的功与填土的密实度并不成正比，当土质含水量一定时，起初土的密实度随压实机械所做的功的增大而增加，当土的密实度达到极限时，反而随着功的增加而破坏土的整体稳定性，形成剪切破坏。
在大面积的素土夯填施工中时常遇到，运输土料的重型机械容易对已夯筑完毕的坝体表面形成过度碾压，造成剪切破坏，同时对含水率过高的地区形成“橡皮泥”现象，从而出现渗漏。
湿陷性黄土处理方法
湿陷性黄土地基的处理方法湿陷性黄土地基处理的根本原则是：破坏土的大孔结构，改善土的工程性质，消除或减少地基的湿陷变形，防止水浸入建筑物地基，提高建筑结构刚度。
1强夯法又叫动力固结法。
是利用起重设备将80～400 kg的重锤起吊到10～40m高处，然后使重锤自由落下，对黄土地基进行强力夯击，以消除其湿陷性，降低压缩变形，提高地基强度，但强夯法适用对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，可处理的深度在3～12m。
土的天然含水率对强夯法处理至关重要，天然含水量低于10%的土，颗粒间摩擦力大，细土颗粒很难被填充，且表层坚硬，夯击时表层土容易松动，夯击能量消耗在表层土上，深部土层不易夯实，消除湿陷性黄土的有效深度小，夯填质量达不到设计效果。
当上部荷载通过表层土传递到深部土层时，便会由于深部土层压缩而产生固结沉降，对上部建筑物造成破坏。
2垫层法土（或灰土）垫层是一种浅层处理湿陷性黄土地基的传统方法，我国已有2000多年的应用历史，在湿陷性黄土地区使用较广泛，具有因地制宜，就地取材和施工简便等特点。
实践证明，经过回填压实处理的黄土地基湿陷性速率和湿陷量大大减少，一般表土垫层的湿陷量减少为1～3cm，灰土垫层的湿陷量往往小于1cm，垫层法适用于地下水位以上，对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1～3m，垫层法根据施工方法不同可分为土垫层和灰土垫层，当同时要求提高垫层土的承载力及增强水稳定时，宜采用整片灰土垫层处理。
2.1素土垫层法。
素土垫层法是将基坑挖出的原土经洒水湿润后，采用夯实机械分层回填至设计高度的一种方法，它与压实机械做的功、土的含水率、铺土厚度、及压实遍数存在密切关系。
压实机械做的功与填土的密实度并不成正比，当土质含水量一定时，起初土的密实度随压实机械所做的功的增大而增加，当土的密实度达到极限时，反而随着功的增加而破坏土的整体稳定性，形成剪切破坏。
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1.50
冲压后 30 1.71 1.78 1.82 1.86
冲压前 60
1.46
冲压后 60 1.65 1.70 1.76 1.84
冲压前 90
1.38
冲压后 90 1.53 1.62 1.70 1.75
冲压前 120
1.32
冲压后 120 1.42 1.50 1.59 1.64
从表中可以看出其 冲击碾压效果显著：
5
2、选题理由
理由一：
工期短：总工期为20个月(其中包括
冬季不能施工的7个月);任务重:路基长8
公里。其中近7公里路基需进行特殊处理
为了寻求最佳施工方案,即在保证质量的
前提下，精心组织优化施工工艺，降低
我们QC小组选用了
成本，提高工效。
“湿陷性黄土地基的处理”
理由二：
为活动课题
填料黄土具自重湿陷性和非自重湿陷
30
40
14.4 15.8 19.1
50 20.6
从沉降增加幅度来看，冲击遍数以40遍为 宜。不同冲击碾压遍数下，选取具有代表性的 点，用灌砂法测不同深处土的干密度，变化如 下表三：
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13
表三：
不同冲击压实遍数下的ρd（g/cm）
土体深度(cm)
10
20
30
40
冲压前 30
以60cm深度为例: 碾压10遍时压实度达83％ 碾压40遍时压实度达93％
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2
小组成员情况简介表
序 号
姓名
年性 龄别
组内 职位
职称
文化
TQC教 育时间
1 李卫宏 36 男 组 长 高 工 大学 48
2 周友生 32 男 副组长 高 工 大学 48
3 周永峰 31 男 组 员 工程师 大专 48
4 段海涛 26 男 组 员 助 工 大专 48
5 肖若飞 36 男 组 员 助 工 大专 48
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10
试验一、压实工效比较：
碾压机型号为25KJ—T3 压实宽度2m
行驶速度12Km/h 压实有机深度0.8m
振动压机型号为TZ—18C 压实宽度2.1m 行驶速度5Km/h
压实有机深度0.3m
按
按
8
8
遍
遍
计
计
冲击碾压机每小时压实土体： 振动碾压机每小时压实土体：
12000×2.0×0.8÷8=2400m3 5000×2.1×0.3÷8=394m3
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4
湿陷性黄土的特点: 1.特殊的粘性土，粉土 颗粒含量高 2.多孔隙，呈黄红色 3.土中含易溶盐类，其 中以碳酸盐含量最多
具有较高强度 和较小压缩性
在土自重、外荷载 或二者共同作用下
产生大面积剧烈的变形 强度也随之迅速降低 产生湿陷和崩解
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目录
小组概况
选题理由
现状分析
设定目标
制定活动计划
原因分析及要因确认
制定对策
实施过程
活动成果
巩固措施制定标准
今后努力方向
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1
一、小组概况
青海马平项目部QC小组于2001年5月10日在 路基开始施工之时成立,并同时在公司安质部登记 注册，2002年2月在公司安质部重新登记注册，主 要围绕路基施工中的湿陷性黄土软基处理展开活 动。小组现有成员7名，平均年龄32岁，平均接受 TQC教育时间48小时，小组坚持开展QC活动，小 组成员详情见（表1）。
性，粉土颗粒含量高，多孔隙，浸水后，
结构易破坏。根据湿陷性黄土的特性和公
路工程的速公路的安全和正
常使用。
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6
三、现 状 分 析
马平项目部承建的第九合同段全长10.85 公里，路基有8公里，其中近7公里路基需进行 特殊处理。业主明确指示：在保证工程质量的 前提下,所有工程必须在合同期内完成，进度缓 慢者，将无条件分割工程量。而我公司对“湿 陷性黄土地基的处理”也无现成的经验可借鉴， 任务量大，时间紧迫。
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7
四、设定目标
QC小组采用合理的措施处理湿陷性黄土，以 确保路基施工的质量、进度。对此，QC小组制定 了明确的质量目标。
QC小组质量目标
通过冲击碾压试验，能够最大限度地消 除黄土湿陷性，使其湿陷系数δs ≤0.015。 以达直观地指导现场施工。确保工程合格率 100%，分部工程优良率85%以上。
6 伍文雄 35 女 组 员 工程师 大学 48
7 魏云 28 女 资料员 助 工 大专 48
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3
二、选题理由
1.概况
青海马平高速公路第九合同段地处青藏 高原中东端，全长10.85公里，路基有8公里， 公路自然区划分属于甘东地区，地基表层黄 土具自重湿陷性和非自重湿陷性，其中大部 份路基处在湿陷性黄土地基上，且沿线填料 多采用黄土。
1.88
12.0
填前碾压长度225m宽度40m，两个试验道 各宽4m，分别布置在两侧观测点位置相对固定， 主要观测下沉量s、干密度ρ、含水量ω及湿陷 系数δs，不同冲击压实遍数下，地表平均下沉 量s如下表二：
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12
表二：
项目 10
下沉量 s（cm）
5.3
冲击碾压遍数
20
冲击碾压的工效为振动工效的6.1倍
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11
试验二、填前碾压试验： 试验段选在K33+700~K33+925，属于填方
地段，填土高度4m~4.5m，该地段天然黄土的 指标如下表一：
ρd ω（%） Gs
（g/cm3）
ρdmax ωopt
e
δs
（g/cm3） （%）
1.39 12.6 2.69 0.935 0.05
9
试验方案
对I、II级湿陷黄土的处理方法为冲击碾压,冲击 压实机为拖动式，由功率匹配的装载机等牵引行 驶和工作。由冲击轮、机架和连接机械三部分组 成，冲击压实对土压实的同时也对土进行击实。
考虑湿陷深度对处治方案的影响,QC小组合理选择 试验段。详细记录试验过程中的数据,找出其合理 性、规律性,确定振动碾压及冲击碾压的最佳遍数， 以达在施工过程中能够直观地控制质量。
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8
五、制定活动计划
进行冲击碾压试验
选取具有代表性路基段， 进行冲击碾压
测下沉量s(cm)的增加幅度 施工指导 冲击碾压施工：
得到最佳碾压遍数
湿陷性黄土软基处理
用罐砂法检验冲击碾压效果 测不同深度土的干密度
满足不同深度的压实度要求 保证高速公路的安全和正常使用
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