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濕陷性黃土地區(qū)灰土墊層與防滲膜復(fù)合地基論文
摘要：濕陷性黃土在我國有著廣泛的分布，具有地層全、地層厚、發(fā)育良好、濕陷性明顯等特點(diǎn)�；彝翂|層與防滲膜復(fù)合地基既能提高地基承載力、也有很好的阻水效果。文章主要從灰土墊層以及防滲土工膜特性入手，重點(diǎn)對濕陷性黃土地區(qū)灰土墊層與防滲膜復(fù)合地基的施工流程及步驟進(jìn)行了分析和闡述，希望給行業(yè)相關(guān)人士提供一定的參考和借鑒。
關(guān)鍵詞：濕陷性黃土；灰土墊層；防滲膜
濕陷性黃土在我國晉西、西北等地區(qū)廣泛分布。通過大量的實(shí)踐，工程行業(yè)對濕陷性黃土已有了較為深刻的認(rèn)識(shí)，在濕陷性黃土地區(qū)開展工程施工的經(jīng)驗(yàn)也越來越豐富。隨著經(jīng)濟(jì)及社會(huì)的不斷發(fā)展，濕陷性黃土地區(qū)的工程建設(shè)也取得了豐碩成果，地基處理方案如墊層法、擠密法、強(qiáng)夯法等已非常成熟，近年來做為墊層法中的一個(gè)發(fā)展方向，灰土墊層與防滲膜復(fù)合地基法正在逐步推廣。文章就灰土墊層及防滲膜復(fù)合地基的施工流程及施工步驟進(jìn)行了分析和論述。
1.灰土墊層及防滲土工膜特性
1.1灰土墊層應(yīng)用及特性
在實(shí)際使用過程中，灰土墊層因其具有施工方便，造價(jià)低廉和堅(jiān)固耐用的特點(diǎn)，在濕陷性黃土地區(qū)工程建設(shè)中被廣泛采用。運(yùn)用灰土墊層法，不僅能夠完全消除部分濕陷量、顯著提高地基承載力，同時(shí)也能提高地基剛度、改善地基均勻性。但當(dāng)墊層處理厚度較大時(shí)施工難度、后期對于防水措施的要求均會(huì)提高。
1.2防滲復(fù)合膜應(yīng)用及特性
防滲復(fù)合膜主要是由土工膜和土織物復(fù)合在一起的一種具有較高抗?jié)B能力的不透水卷材，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于堤防、渠道、人工景觀湖、兵線庫防滲加固等水利工程中。當(dāng)前，國內(nèi)外使用較多的防滲塑料薄膜采取的是聚乙烯（PE）和氯乙烯（PVC），因其具有比重小、延伸性強(qiáng)、適應(yīng)能力高、耐腐蝕、耐低溫以及抗凍性好等特點(diǎn)，尤其是具備防水特性，被廣泛應(yīng)用于濕陷性黃土地區(qū)的工程作業(yè)中。
1.3濕陷性黃土地區(qū)灰土墊層與防滲膜復(fù)合地基優(yōu)點(diǎn)
從濕陷性黃土定義即可看出，受水浸濕，是土結(jié)構(gòu)迅速破壞，并且顯著附加下沉的重要誘因，灰土墊層與防滲膜復(fù)合地基方法，既能改善淺埋濕陷性黃土的工程特性，提高承載力，又能起到良好的阻水效果，從源頭上消除黃土的濕陷，為濕陷性黃土地區(qū)工程建設(shè)及后期投入使用的安全性和穩(wěn)定性打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
2.施工流程及步驟
采用灰土墊層具有取材容易、經(jīng)濟(jì)實(shí)用等優(yōu)勢，而土工膜具有透水性低、質(zhì)地軟、延伸率高、抗腐蝕性強(qiáng)等特點(diǎn)，二者結(jié)合則具有施工便利、造價(jià)低廉等優(yōu)勢，在處理濕陷性黃土地基過程中表現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢。該種方法的工藝流程詳見圖1。
2.1具體的施工步驟
第一，測量定點(diǎn)。依據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)要求，做好修通道路、平整場地等一系列施工準(zhǔn)備工作。通過對經(jīng)緯儀和水準(zhǔn)儀等設(shè)備的使用，實(shí)現(xiàn)對預(yù)處理場地的初步測量，對其處理范圍及關(guān)鍵點(diǎn)予以明確，為后續(xù)施工流程打下基礎(chǔ)。
第二，挖除土體。運(yùn)用挖土機(jī)等設(shè)備挖除基底下擬處理的濕陷性黃土，直至距離設(shè)計(jì)標(biāo)高0.5m時(shí)選用鐵鍬等工具對剩余的地基土進(jìn)行人工挖除，使其滿足設(shè)計(jì)要求并通過基槽驗(yàn)收。同時(shí)做好相應(yīng)的坑邊穩(wěn)定性工作及防水工作。
第三，土工膜鋪設(shè)。依據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)及施工標(biāo)準(zhǔn)的要求，土工膜鋪設(shè)順序?yàn)椋轰佋O(shè)、剪裁、校正、搭齊、定型壓膜、塵土擦拭、連接、檢測、修補(bǔ)、復(fù)檢、工程驗(yàn)收。與此同時(shí)，還需要對土工膜是夠存在漏接情況以及搭接寬度、燥接強(qiáng)度等進(jìn)行檢查。為避免土工膜被破壞，還應(yīng)對夯實(shí)或者碾壓的速度予以施工控制，提升側(cè)向防滲水平，對墊層寬度適當(dāng)擴(kuò)大，從而明顯提升土工膜的鋪設(shè)效率和鋪設(shè)水平。
第四，拌制灰土。在對土料以及石灰的含量進(jìn)行精準(zhǔn)計(jì)算之后，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的體積比摻合，同時(shí)采用人工方式進(jìn)行攪拌，直至顏色均勻位置。在具體攪拌過程中，為避免因下部未經(jīng)過處理的濕陷性黃土因水浸造成濕陷情況的出現(xiàn)，在施工過程中嚴(yán)禁使用砂、石等顆粒較大的透水性材料作為墊層。
第五，鋪設(shè)灰土。在鋪設(shè)灰土的過程中，需要依據(jù)適宜的厚度（詳見表1），從一端向另一端實(shí)施分段分層鋪設(shè)的方式，同時(shí)采用合理的夯實(shí)措施，直到設(shè)計(jì)標(biāo)高為止。在具體施工過程中，可以依據(jù)施工現(xiàn)場實(shí)際情況以及工程規(guī)模選擇相應(yīng)的夯實(shí)機(jī)，如果面積較小，可以選用蛙式打夯機(jī)或者木夯，如果面積較大時(shí)可以采用小型手扶式振動(dòng)壓路機(jī)。需要注意的是，當(dāng)天拌合的灰土應(yīng)在當(dāng)天使用完畢，并使用草袋或者塑料膜進(jìn)行覆蓋，以免灰土墊層早期受凍，強(qiáng)度降低。依據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)每層防滲膜之間的灰土墊層厚度以1.0-1.5m為宜。
第六，接縫設(shè)置。在對灰土分段進(jìn)行施工的過程中，嚴(yán)禁在柱基、拐角以及受荷比較大的位置接縫，且搭接處或者接縫處應(yīng)采取相應(yīng)的夯實(shí)措施。
在完成一次鋪膜鋪設(shè)灰土流程后，再重復(fù)一次，第二次灰土鋪設(shè)直至基礎(chǔ)底面。
下表為灰土最大虛鋪厚度：
2.2灰土及土工膜的選取
第一，選取灰土。灰土主要成分為土料和石灰。在對土料進(jìn)行選擇的過程中，應(yīng)盡可能使用從地基槽中就地挖出的具有較大塑性指數(shù)的粉土，且有機(jī)質(zhì)含量不得高于5%，顆粒直徑不應(yīng)超過15mm。石灰應(yīng)采用新鮮的消石灰，確保其氧化鈣含量為70%以上，顆粒直徑不應(yīng)超過5mm、確保不含有為熟化的生石灰、凍土、膨脹土以及其他雜質(zhì)。灰土及土的體積比例為3：7或2：8，最優(yōu)含水率為14%-18%，以手握成團(tuán)、兩只輕拍即散最為適宜。
第二，選擇土工膜。依據(jù)工程實(shí)際情況，對土工膜進(jìn)行合理選擇。具體來說，主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：接觸土料的物理性、土體材料的滲透性及變形性、水力條件及施工條件等。依據(jù)材料特點(diǎn)，土工膜可以分為聚乙烯（PE）、聚氯乙烯（PVC）、聚丙烯（CPP），當(dāng)前使用最為普遍的則是PE和PVC兩種薄膜。其中，PE膜為結(jié)晶熱塑性材料，單膜厚度為0.3-0.5mm，耐低溫、抗老化，施工過程中可以采用熱熔法搭接。PVC膜為熱塑性材料，通常含有1，3的增塑劑和2/3的PVC材料，具有易老化、穩(wěn)定性差、抗穿透性強(qiáng)等特點(diǎn)，施工過程中可以采用膠粘法。在處理濕陷性黃土地基的過程中，可以依據(jù)土工防滲膜在土體中的具體位置及作用加以選擇，以免出現(xiàn)地基下部及側(cè)向水滲入的情況。
2.3施工注意問題
灰土墊層以及防滲膜復(fù)合地基易受到氣候因素影響。在具體施工過程中應(yīng)注意以下幾個(gè)方面：第一，正式施工之前應(yīng)先驗(yàn)槽，對松土進(jìn)行清除，平整基底；第二，為防止大顆粒在熟化過程中出現(xiàn)體積膨脹的情況，張裂墊層，應(yīng)充分熟化；第三，在對灰土實(shí)施夯實(shí)工作之前，需要對打夯機(jī)等設(shè)備的行進(jìn)路線進(jìn)行檢查，確保其與設(shè)計(jì)的具體要求相符，在具體操作過程中，要求每臺(tái)打夯機(jī)均需要配備兩名工作人員，其中一人負(fù)責(zé)操作設(shè)備，另一人則專門負(fù)責(zé)對膠皮電線進(jìn)行移動(dòng)，在整個(gè)夯實(shí)過程中，工作人員必須嚴(yán)格遵循先靜后振、先輕后重和先慢后快的原則，采用由內(nèi)而外、由兩邊倒中間的方式進(jìn)行夯實(shí)；第五，對每層灰土進(jìn)行夯實(shí)之后，還需要對其夯實(shí)的密度以及壓實(shí)系數(shù)、壓實(shí)范圍予以嚴(yán)格檢測，全部作業(yè)符合相關(guān)設(shè)計(jì)要求及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范之后，方可進(jìn)入下一道工序進(jìn)行作業(yè)；第六，為避免混凝度表面出現(xiàn)密實(shí)度不均、平整度偏差過大以及墊層厚度不符合標(biāo)準(zhǔn)等情況，在實(shí)施回填土作業(yè)的過程中必須對標(biāo)高予以重點(diǎn)關(guān)注。
3.結(jié)語
文章主要對濕陷性黃土地區(qū)灰土墊層以及防滲膜復(fù)合地基的施工流程及注意問題進(jìn)行了分析和闡述，此法可具有易于施工、工程造價(jià)低、驗(yàn)收及檢測手段成熟等優(yōu)點(diǎn)，且較傳統(tǒng)的灰土墊層或灰土素土墊層可靠性更高，可有效提升濕陷性黃土地基處理水平和整個(gè)工程的施工質(zhì)量。
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