一、濕陷性黃土地貌的形成、分布
在上覆土層自重應(yīng)力作用下，或者在自重應(yīng)力和附加應(yīng)力共同作用下，因浸水后土的結(jié)構(gòu)破壞而發(fā)生顯著附加變形的土稱為濕陷性土，屬于特殊土。有些雜填土也具有濕陷性。廣泛分布于我國(guó)東北、西北、華中和華東部分地區(qū)的黃土多具濕陷性。（這里所說(shuō)的黃土泛指黃土和黃土狀土。濕陷性黃土又分為自重濕陷性和非自重濕陷性黃土，也有的老黃土不具濕陷性）。

二、濕陷性黃土的工程特性
濕陷性黃土是一種特殊性質(zhì)的土，在一定的壓力下，下沉穩(wěn)定后，受水浸濕，土結(jié)構(gòu)迅速破壞，并產(chǎn)生顯著附加下沉，故在濕陷性黃土場(chǎng)地上進(jìn)行建設(shè)，應(yīng)根據(jù)建筑物的重要性、地基受水浸濕可能性的大小和在使用期間對(duì)不均勻沉降限制的嚴(yán)格程度，采取以地基處理為主的綜合措施，防止地基濕陷對(duì)建筑產(chǎn)生危害。
1.濕陷性黃土的顆粒組成
我國(guó)濕陷性黃土的顆粒主要為粉土顆粒，占總重量約50～70%，而粉土顆粒中又以0．05～O．01ram的粗粉土顆粒為多，占總重約40.60%，小于0．005ram的粘土顆粒較少，占總重約14.28%，大于0．1rnm的細(xì)砂顆粒占總重在5%以內(nèi)，基本上無(wú)大于0．25mm的中砂顆粒。

2.土的濕度和密度

濕陷性黃土之所以在一定壓力下受水時(shí)產(chǎn)生顯著附加下沉，除上述在遇水時(shí)顆粒接觸點(diǎn)處膠結(jié)物的軟化作用外，還在于土的欠壓密狀態(tài)，干旱氣候條件下，無(wú)論是風(fēng)積或是坡積和洪積的黃土層，其蒸發(fā)影響深度大于大氣降水的影響深度，在其形成過(guò)程中，充分的壓力和適宜的濕度往往不能同時(shí)具備，導(dǎo)致土層的壓密欠佳。接近地表2--3米的土層，受大氣降水的影響，一般具有適宜壓密的濕度，但此時(shí)上覆土重很小，土層得不到充分的壓密，便形成了低濕度、高孔隙率的濕陷性黃土。
濕陷性黃土在天然狀態(tài)下保持低濕和高孔隙率是其產(chǎn)生濕陷的充分條件。我國(guó)濕陷性黃土分布地區(qū)大部分年平均降雨量約在250～500ram，而蒸發(fā)量卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)降雨量，因而濕陷性黃土的天然濕度一般在塑限含水量左右，或更低一些。

3.濕陷性黃土地基處理
濕陷性黃土地基處理的目的主要是通過(guò)消除黃土的濕陷性，提高地基的承載力。常用的地基處理方法有：土或灰土墊層、土樁或灰土樁、強(qiáng)夯法、重錘夯實(shí)法、樁基礎(chǔ)、預(yù)浸水法等。各類地基的處理方法都應(yīng)因地制宜，通過(guò)技術(shù)比較后合理選用。對(duì)于Ⅱ級(jí)以上濕陷性黃土地基處理如采用土或灰土墊層、土樁或灰土樁、樁基礎(chǔ)預(yù)浸水法，不同程度存在工作量大、花費(fèi)勞力多、施工現(xiàn)場(chǎng)占地大、工期長(zhǎng)、造價(jià)高等缺點(diǎn)。近幾年來(lái)，強(qiáng)夯法以其處理地基施工簡(jiǎn)便、速度快、效果好、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，在全國(guó)濕陷性黃土地區(qū)得到廣泛應(yīng)用和推廣。

三、高回填過(guò)程中土石方回填要求
土石混合的合理回填，對(duì)強(qiáng)夯施工整體質(zhì)量起主導(dǎo)作用，回填物料級(jí)配控制不好，會(huì)造成整體施工區(qū)域質(zhì)量不一；同樣回填物料配比控制不好，會(huì)造成整體施工區(qū)域質(zhì)量差，無(wú)法滿足未來(lái)建（構(gòu)）筑物對(duì)地基土的要求，所以，在場(chǎng)區(qū)回填當(dāng)中，必須對(duì)回填物料的級(jí)配和配比做統(tǒng)一實(shí)驗(yàn)和安排，使強(qiáng)夯后的地基土達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

1.人工填土強(qiáng)夯地基的填料選擇應(yīng)滿足以下要求：
（1）級(jí)配良好的粗粒料；
（2）以粉質(zhì)粘土、粉土混合石料作為填料時(shí)，其最優(yōu)含水量可采用重型擊實(shí)試驗(yàn)確定；
（3）潮濕多雨地區(qū)的填土地基不宜采用成份單一的粉質(zhì)粘土、粉土作填料，應(yīng)摻入不少于30%的粗骨料，即土石比不宜大于7：3；
（4）不得使用淤泥、耕土、凍土、強(qiáng)膨脹巖土及有機(jī)質(zhì)含量大于5%的土；
（5）大塊石填土材料最大粒徑不應(yīng)大于800mm。
①泥巖、頁(yè)巖、板巖等易軟化、泥化巖石可作為地下水以上部位填土地基的材料。在氣候濕潤(rùn)、雨量豐富的地區(qū)，適用于排水條件良好的高填土地帶。
②砂巖、泥巖等易風(fēng)化巖作為填土材料，應(yīng)考慮地基發(fā)生滲透變形和滲透破壞的可能性，并制定相應(yīng)的控制標(biāo)準(zhǔn)和措施。

2.塊石、碎石填土地基除拋石填海和拋石擠淤地基外，碎石、塊石填土地基均采用分層堆填，禁止拋填。分層堆填的厚度可取0.8 m ~1.2m。

3.當(dāng)填土區(qū)有地下逕流、泉水、裂隙水出露時(shí)，應(yīng)在填筑體中構(gòu)筑排水盲溝網(wǎng)，排水盲溝網(wǎng)應(yīng)設(shè)在兩個(gè)強(qiáng)夯地基處理分層的中間，排水盲溝網(wǎng)可根據(jù)填土區(qū)的高度設(shè)一層或數(shù)層。

4.回填地基地表應(yīng)設(shè)置截水、排水設(shè)施。

5.填土地基的填土厚度可按強(qiáng)夯有效加固深度確定，當(dāng)填土厚度過(guò)大時(shí)，應(yīng)將填土分層回填分層強(qiáng)夯。（填土分層厚度參照表1）

6.當(dāng)填土地基遭受雨水、洪水較長(zhǎng)時(shí)間浸泡，地基土高度飽和，巖塊軟化、泥化嚴(yán)重時(shí)可采用強(qiáng)夯置換處理；

7. 在氣候濕潤(rùn)雨水豐富的地區(qū)，易軟化、泥化巖塊填土地基，應(yīng)及時(shí)回填，及時(shí)強(qiáng)夯，不宜久置和長(zhǎng)期受雨水浸泡，受水浸泡后的泥巖填土地基表層軟化層在強(qiáng)夯時(shí)應(yīng)予以去除。

四、在濕陷性黃土中高回填區(qū)域地基處理強(qiáng)夯方案

1.高回填區(qū)域強(qiáng)夯處理流程圖

2.濕陷性黃土高回填區(qū)域強(qiáng)夯處理方案

①回填時(shí)，濕陷性黃土堆填虛鋪厚度為0-4m以內(nèi)的，強(qiáng)夯采用3000kN.m能級(jí)，點(diǎn)夯6m正方形中間插一點(diǎn)布置，分兩遍完成，單點(diǎn)擊數(shù)約為6～8擊，最后兩擊平均夯沉量≤50mm。滿夯采用1500kN.m能級(jí)。1／4搭接布置，單點(diǎn)擊數(shù)2擊。  

②回填時(shí)，濕陷性黃土堆填虛鋪厚度為4-5m以內(nèi)的，強(qiáng)夯采用4000kN.m能級(jí)，點(diǎn)夯6m正方形中間插一點(diǎn)布置，分兩遍完成，單點(diǎn)擊數(shù)約為6～8擊，最后兩擊平均夯沉量≤100mm。滿夯采用2000kN.m能級(jí)。1／4搭接布置，單點(diǎn)擊數(shù)2擊。
③回填時(shí)，濕陷性黃土堆填虛鋪厚度為5-6m以內(nèi)的，強(qiáng)夯采用6000kN.m能級(jí)，點(diǎn)夯7m正方形中間插一點(diǎn)布置，分兩遍完成，單點(diǎn)擊數(shù)約為6～8擊，最后兩擊平均夯沉量≤150mm。滿夯采用2000kN.m能級(jí)。1／4搭接布置，單點(diǎn)擊數(shù)2擊。
④回填時(shí)，濕陷性黃土堆填虛鋪厚度為6-8m以內(nèi)的，強(qiáng)夯采用8000kN.m能級(jí)，點(diǎn)夯8m正方形中間插一點(diǎn)布置，分兩遍完成，單點(diǎn)擊數(shù)約為8～10擊，最后兩擊平均夯沉量≤200mm。滿夯采用3000kN.m能級(jí)。1／4搭接布置，單點(diǎn)擊數(shù)2擊。
⑤回填時(shí)，濕陷性黃土堆填虛鋪厚度為8-10m以內(nèi)的，強(qiáng)夯采用10000kN.m能級(jí)，第一遍夯點(diǎn)呈正方形狀布置，夯點(diǎn)間距10m，夯擊能為10000kN.m；第二遍夯點(diǎn)位于第一遍夯點(diǎn)所成正方形中心，夯擊能為10000kN.m；第三遍點(diǎn)夯為一遍點(diǎn)夯夯點(diǎn)中間位置，夯擊能為5000kN.m。第四遍點(diǎn)夯為二遍點(diǎn)夯夯點(diǎn)中間位置，夯擊能為5000kN.m。，單點(diǎn)擊數(shù)約為6～8擊，最后兩擊平均夯沉量10000kN.m≤200mm、5000kN.m≤150mm。滿夯采用3000kN.m能級(jí)。1／4搭接布置，單點(diǎn)擊數(shù)2擊。
⑥回填時(shí)，濕陷性黃土堆填虛鋪厚度為10-11m以內(nèi)的，強(qiáng)夯采用12000kN.m能級(jí)，第一遍夯點(diǎn)呈正方形狀布置，夯點(diǎn)間距10m，夯擊能為12000kN.m；第二遍夯點(diǎn)位于第一遍夯點(diǎn)所成正方形中心，夯擊能為12000kN.m；第三遍點(diǎn)夯為一遍點(diǎn)夯夯點(diǎn)中間位置，夯擊能為6000kN.m。第四遍點(diǎn)夯為二遍點(diǎn)夯夯點(diǎn)中間位置，夯擊能為6000kN.m。，單點(diǎn)擊數(shù)約為6～8擊，最后兩擊平均夯沉量12000kN.m≤200mm、6000kN.m≤150mm。滿夯采用3000kN.m能級(jí)。1／4搭接布置，單點(diǎn)擊數(shù)2擊。
⑦回填時(shí)，濕陷性黃土堆填虛鋪厚度為11-12m以內(nèi)的，強(qiáng)夯采用15000kN.m能級(jí)，第一遍夯點(diǎn)呈正方形狀布置，夯點(diǎn)間距10m，夯擊能為15000kN.m；第二遍夯點(diǎn)位于第一遍夯點(diǎn)所成正方形中心，夯擊能為15000kN.m；第三遍點(diǎn)夯為一遍點(diǎn)夯夯點(diǎn)中間位置，夯擊能為8000kN.m。第四遍點(diǎn)夯為二遍點(diǎn)夯夯點(diǎn)中間位置，夯擊能為8000kN.m。，單點(diǎn)擊數(shù)約為6～8擊，最后兩擊平均夯沉量15000kN.m≤200mm、8000kN.m≤200mm。滿夯采用3000kN.m能級(jí)。1／4搭接布置，單點(diǎn)擊數(shù)2擊。
⑧回填時(shí)，塊碎石堆填虛鋪厚度超過(guò)8m以上時(shí)，可以采用分層回填，再根據(jù)回填深度對(duì)應(yīng)上述有效加固深度來(lái)確認(rèn)強(qiáng)夯能級(jí)。

3.濕陷性黃土高回填區(qū)域強(qiáng)夯置換處理方案
（1）3000kN.m能級(jí)施工參數(shù)（加固深度4m）
施工共分3遍進(jìn)行：
第一遍：夯擊能3000kN.m主夯點(diǎn)，夯點(diǎn)間距為5.5m的正方形布置，在強(qiáng)夯過(guò)程中在夯坑中填料，然后強(qiáng)夯，重復(fù)以上步驟，至最后兩擊夯沉量平均值≤50mm；
第二遍：夯擊能3000kN.m主夯點(diǎn)，夯點(diǎn)間距為5.5m的正方形布置，在強(qiáng)夯過(guò)程中在夯坑中填料，然后強(qiáng)夯，重復(fù)以上步驟，至最后兩擊夯沉量平均值≤50mm；
第三遍：滿夯，夯擊能1500kN.m，滿夯，相互搭接，2擊。
（2）6000kN.m能級(jí)施工參數(shù)（加固深度6m）
施工共分3遍進(jìn)行：
第一遍：夯擊能6000kN.m主夯點(diǎn)，夯點(diǎn)間距為7m的正方形布置，在強(qiáng)夯過(guò)程中在夯坑中填料，然后強(qiáng)夯，重復(fù)以上步驟，至最后兩擊夯沉量平均值≤150mm；
第二遍：夯擊能6000kN.m主夯點(diǎn)，夯點(diǎn)間距為7m的正方形布置，在強(qiáng)夯過(guò)程中在夯坑中填料，然后強(qiáng)夯，重復(fù)以上步驟，至最后兩擊夯沉量平均值≤150mm；；
第三遍：滿夯，夯擊能2000kN.m，滿夯，相互錘印，2擊。
（3）8000kN.m能級(jí)施工參數(shù)（加固深度8m）
施工共分4遍進(jìn)行：
第一遍：夯擊能8000kN.m主夯點(diǎn)，夯點(diǎn)間距為8m的正方形布置，在強(qiáng)夯過(guò)程中在夯坑中填料，然后強(qiáng)夯，重復(fù)以上步驟，至最后兩擊夯沉量平均值≤200mm；；
第二遍：夯擊能8000kN.m主夯點(diǎn)，夯點(diǎn)間距為8m的正方形布置，在強(qiáng)夯過(guò)程中在夯坑中填料，然后強(qiáng)夯，重復(fù)以上步驟，至最后兩擊夯沉量平均值≤200mm；；
第三遍：插夯4000kn.m，夯點(diǎn)間距為8m*8 m的正方形中間插一點(diǎn)布置，在強(qiáng)夯過(guò)程中在夯坑中填料，然后強(qiáng)夯，重復(fù)以上步驟，至最后兩擊夯

五、案例
山西七一能源
項(xiàng)目名稱：山西七一能源有限公司180萬(wàn)噸/年甲醇和60萬(wàn)噸/年烯烴項(xiàng)目強(qiáng)夯工程
項(xiàng)目地點(diǎn)：山西省長(zhǎng)治市襄垣縣王橋鎮(zhèn)郭莊村
工程概況：擬建場(chǎng)地位于山西省長(zhǎng)治市襄垣縣王橋鎮(zhèn)郭莊村，屬地山、丘陵地貌單元，同時(shí)發(fā)育多條次生沖溝，現(xiàn)場(chǎng)地地形起伏較大，地面標(biāo)高介于1024.68～1128.68m之間。

根據(jù)建設(shè)單位提供的相關(guān)資料及我方現(xiàn)場(chǎng)踏勘得知，該場(chǎng)地整體走勢(shì)為東高西低，且由東向西延伸，由南向北排列分為六個(gè)大小不一的沖溝。
目前該場(chǎng)地正在進(jìn)行地整平，最終場(chǎng)地標(biāo)高地分為兩個(gè)平臺(tái)，東部平臺(tái)高程分別為1060m，西部平臺(tái)高程為1055。全場(chǎng)回填深度想產(chǎn)比較大，且部分區(qū)域回填深較大。
目前挖東部土石回填西部，場(chǎng)平完成后，場(chǎng)地西部回填之后形成填方邊坡，布局高度為50～60m。
設(shè)計(jì)要求：地基承載力特征值為fak≥220kPa.
強(qiáng)夯施工參數(shù)：
回填0-6m，采用4000 KN.m能級(jí)進(jìn)行強(qiáng)夯，
回填6-7m，采用6000 KN.m能級(jí)進(jìn)行強(qiáng)夯，
回填7-8m，采用8000 KN.m能級(jí)進(jìn)行強(qiáng)夯，
強(qiáng)夯處理結(jié)果：目前已完試夯區(qū)地基承載力特征值為fak=280kPa，有效加固深度均已滿足設(shè)計(jì)要求。

處理效果
(1)通過(guò)重型動(dòng)力觸探、波速測(cè)試、地基承載力等試驗(yàn)，以上項(xiàng)目各項(xiàng)指標(biāo)處理要求均滿足設(shè)計(jì)要求。
(2)該處理方法已在上述案例多個(gè)試驗(yàn)標(biāo)段試驗(yàn)成功，通過(guò)施工檢驗(yàn)監(jiān)測(cè)。結(jié)合課題研究成果，確認(rèn)處理效果良好。
(3)目前土石方及強(qiáng)夯施工正在進(jìn)行，且效果良好。
(4)對(duì)于高回填區(qū)域，物料合理的級(jí)配與配比，強(qiáng)夯后的地基土承載力特征值可達(dá)到：250kPa-350kPa甚至更高，這樣強(qiáng)夯處理后的地基土可以滿足場(chǎng)區(qū)內(nèi)大部分建（構(gòu)）筑物對(duì)地基的要求。
六、結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，針對(duì)濕陷性黃土地質(zhì)高回填區(qū)域選用分層強(qiáng)夯處理，強(qiáng)夯后的地基土承載力特征值可達(dá)到：250kPa-350kPa甚至更高，這樣強(qiáng)夯處理后的地基土可以滿足場(chǎng)區(qū)內(nèi)大部分建（構(gòu)）筑物對(duì)地基的要求.近年來(lái)以夯代碾，以夯代樁的理念及應(yīng)用正在逐漸推廣，強(qiáng)夯地基處理方式作為一種施工操作簡(jiǎn)單易行、造價(jià)低廉的地基處理方式，完全可以滿足電廠、水泥廠、化肥廠等大型土石方地基處理要求，能夠?qū)崿F(xiàn)經(jīng)濟(jì)可靠的處理效果。