[发明专利]湿陷性黄土真空辐射固结法

说明书

技术领域

本发明涉及一种湿陷性黄土真空辐射固结法。尤其涉及一种大面积湿陷性黄土经注水处理后的快速固结处理方法。适用于经预浸水法或湿陷性黄土深部预浸水强夯法产生的高饱和软弱黄土地基强度低的场地，属地基处理技术领域。

背景技术

随着一带一路政策的逐步落实，新疆、陕西、甘肃、宁夏、青海、内蒙古等西北、华北等地区常会遇到湿陷性黄土地基处理问题，　湿陷性产生的原因主要是由于黄土形成过程中因当地气候干燥，土中所含碳酸盐、硫酸钙等在土的表面析出形成胶结物与粘着水、毛细水共同形成较好的粘性，使土在自重下形成的大孔与空隙得不到固结，处于欠固结状态。该类土被水浸湿后，由于水分子楔入颗粒间破坏原来联结与造成盐类溶解，降低抗剪强度，在自重或外力作用下，土骨架破坏，土粒落入大孔或被挤紧，造成湿陷。

由于湿陷性黄土具有遇水即产生湿陷的特征，因此，对湿陷性黄土的处理最常用也是最有效的方法就是“预浸水法”，预浸水法是在建筑物施工前预先对湿陷性黄土场地大面积浸水，使土体在饱和自重应力作用下，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湿陷性。预浸水法一般适用于湿陷性黄土厚度大、湿陷性强烈的自重湿陷性黄土场地。

该加固方法由于浸水时场地周围地表下沉开裂，并容易造成“跑水”穿洞，影响建筑物的安全，所以空旷的新建地区较为适用。同时由于预浸水法采取满场地注水，利用黄土垂直渗透系数大的特点，通过渗水由地表面向下渗流的方法，解决湿陷性过程缓慢，工期长且浪费大量的水资源。

由于预浸水法能彻底解决黄土的湿陷性，在施工过程中，针对预浸水法的工期长，水资源浪费缺陷，人们总结出了深层注水，表层辅以强夯的方法，即“湿陷性黄土深部预浸水强夯法”，湿陷性黄土深部预浸水强夯法通过在需加固区域内插入注水管，注水管预留表层6~8m，在6~8m以下设置泄水孔，通过自流自泄的方法对湿陷性黄土进行注水施工，在消除湿陷性的基础上进行强夯施工，可达到下部通过注水消除黄土湿陷性、上部采取强夯方法达到密实加固。

但在实际施工过程中，由于注水采用自流自泄的方法，因此极易造成湿陷性消除不均匀，特别是两注水管中间土很难消除湿陷性，因为湿陷性黄土的特性是垂直渗透系数大于水平向渗透系数，造成注水管之间土体无法得到注水；而注水管周边土体经注水后转化为高湿度软弱黄土，饱和度Sr﹥80%，达到液化状态；也就是说，该方法对表层6~8m湿陷性黄土通过强夯加固密实，下部土体由于注水方法不当，会产生低湿度湿陷性黄土和高湿度软弱黄土的复杂地基。

特别是黄土经浸水后，土体含水量恢复需一定时间，如采用桩基础，则桩周土受水浸湿后，桩侧阻力大幅度减小，甚至消失，当桩周土产生自重湿陷时，桩侧的正摩阻力迅速转化为负摩阻力。经此处理后的建筑地基，仍无法满足后续桩基础等施工，需搁置至软弱黄土恢复到一定强度，方可进行后续施工。

综上所述；对湿陷性黄土特别是自重湿陷性黄土的加固处理，通常包括以消除或减小湿陷变形危害为主要目的，同时需提高地基承载力的地基处理问题，以及高湿度软弱黄土（尤其是饱和黄土，多由湿陷性黄土饱水转化而成，饱和度Sr﹥80%）以提高地基承载力、减少有害压缩变形为目的的地基处理问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种施工步骤简单，施工周期短，成本低，解决“预水浸法”或“湿陷性黄土深部预浸水强夯法”后形成的饱和度Sr﹥80%高湿度软弱黄土工后沉降量大、承载力低缺陷的湿陷性黄土真空辐射固结法。

本发明的目的是这样实现的：

一种湿陷性黄土真空辐射固结法，该方法包括以下工艺步骤：

步骤一、制作密封加载层

基本消除黄土湿陷性的场地，表层土体产生沉降以及沉降不均的现象，在此条件下，进行表层加固处理制作密封加载层；

步骤二、自载联合真空辐射固结

该步骤通过表层建立的密封加载层，在该密封加载层的基础上设置真空辐射管系统，采用真空泵通过真空辐射管系统对下卧层高湿度软弱黄土强制土体压缩处理；

步骤三、交付检测

经上述步骤完成自载联合真空辐射固结施工后，高湿度软弱黄土各项物理力学指标均可得到大幅提高，即可按设计要求进行检测。

步骤二的具体实施方式为：

2.1、真空辐射管系统网格设计：一般布置为4m×4m或8m×8m，实际布置网格根据地质条件及设计要求布置；

2.2、真空辐射管孔钻孔：根据需处理的土质条件，确定了真空辐射管系统网格后，根据真空辐射管系统网格钻孔；