一种加酸预浸水法处理湿陷性黄土地基的方法
【专利摘要】本发明公开了一种加酸预浸水法处理湿陷性黄土地基的方法，包括步骤：一、取样：采用取土器在待处理湿陷性黄土地基上切取土样；二、土样测试；三、浸入液浓度确定；四、浸入液用量确定；五、浸入液配制：根据所确定的浓度和用量进行配制；浸入液为加酸水溶液且其为由水和酸均匀混合形成的酸溶液；六、湿陷性黄土地基加酸预浸水处理：将浸入液连续加入至待处理湿陷性黄土地基内，加入时间为3～15天；七、排水固结：采用排水固结法对待处理湿陷性黄土地基进行排水固结处理。本发明方法步骤简单、设计合理且施工简便、使用效果好，能简便、快速完成湿陷性黄土地基处理过程，能更有效地消除黄土湿陷性，并能有效增强黄土强度，提高地基承载力。
【专利说明】
-种加酸预浸水法处理湿陷性黄±地基的方法
技术领域
[0001] 本发明属于地基处理技术领域，尤其是设及一种加酸预浸水法处理湿陷性黄±地 基的方法。
【背景技术】
[0002] 黄±作为第四季沉积物，在世界上有着广泛的分布面积，约占陆地面积的十分之 一，中国是世界上黄±分布最广、厚度最大的国家，主要分布于西北地区的黄±高原及华北 平原和东北的南部，面积达63.1万平方公里，约占全国±地的6%。黄±有着其特殊的内部 物质成分、结构特征及外部形态，从而使其具有不同于其他同时期沉积物的特性，即湿陷 性。黄±的运一性质往往引起灾变，给建立在此类黄±上的岩±体工程带来破坏，如地基、 路基的大面积开裂、下陷，房屋等高耸构筑物倾斜、倒塌等。
[0003] 工程界为了改良黄±的运些不利性质，采用了多种地基处理方式，常见的有垫层 法、强巧法、挤密法、粧基处理法和预浸水法等。其中，垫层法和强巧法适用于消除浅层地基 ±，但对于大厚度自重湿陷性黄±却往往达不到期望的效果。大厚度自重湿陷性黄±是目 前各国的岩±工程界和学术界共同研究的热点，经常采用的地基处理措施有粧基处理法和 挤密法，但是运两个方法费用较高，很多工程项目甚至难W接受。而预浸水法作为黄±地基 处理的一种较早的方法，有着施工简单、造价低且可处理大厚度深层上层等特点，但是它也 有着不可回避的缺点。因而，需改进传统的预浸水法，是它能够在我国中西部地区建设中更 好的发挥作用，是符合我国西部大开发建设，一带一路的发展计划要求的，是值得研究和开 发的课题。
[0004] 传统的预浸水法是利用黄±浸水产生湿陷的特点，在基坑施工前进行场地大面积 浸水，使±体产生自重湿陷，消除深层黄±地基湿陷现象的方法。但传统的预浸水法主要存 在W下几方面缺陷：
[0005] 第一、适用范围窄：《湿陷性黄±地区建筑规范》GB50025-2004中指出传统的预浸 水法一般只适用于处理湿陷性±层厚度大于10m和自重湿陷量等于或大于50cm的自重湿陷 性黄±场地，当处理湿陷性±层厚度小于10m或自重湿陷量小于50cm的自重湿陷性黄±时， 认为传统预浸水法的处理效果不佳，得不偿失;而对于非自重湿陷性黄上，传统的预浸水法 更是不可用的；
[0006] 第二、不能对上部±层进行有效处理:《湿陷性黄±地区建筑规范》GB50025-2004 中指出，采用传统预浸水法处理湿陷性±层厚度大于10m和自重湿陷量等于或大于50cm的 自重湿陷性黄±场地时，该方法不能完全消除深度为6111^上±层的湿陷性，运部分±层往 往需要结合强巧或者换±垫层等方法来处理；
[0007] 第=、成本高且工期长:传统的预浸水法用水量大且工期长，一般应比正式工程至 少提前半年到一年进行;因此，往往造成水资源的浪费及工程费用的增长；
[000引第四、处理效果单一:传统的预浸水法仅是提前消除了自重湿陷性黄±的湿陷性， 但黄±的强度得不到增强；
[0009] 第五、处理效果较差:普通预浸水法在停止注水的固结排水期，没有采取任何措施 来进一步改良施工效果。
【发明内容】
[0010] 本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种加酸预浸 水法处理湿陷性黄±地基的方法，其方法步骤简单、设计合理且施工简便、使用效果好，能 简便、快速完成湿陷性黄上地基处理过程，不仅能消除黄上湿陷性，并且能有效增强黄上强 度，提高地基承载力。
[0011] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种加酸预浸水法处理湿陷性 黄±地基的方法，其特征在于，该方法包括W下步骤：
[0012] 步骤一、取样:采用取±器，在待处理湿陷性黄±地基上切取±样；
[0013] 步骤二、±样测试:先对步骤一中所述±样的天然密度P进行测试，再对所述±样 进行烘干，并对每千克烘干后±样中所含碳酸巧的含量X进行测试;其中，P的单位为kg/m3， X的单位为g;
[0014] 步骤=、浸入液浓度确定：根据公；1^
，对浸入液的浓度y进 行确定;所述浸入液为加酸水溶液，所述加酸水溶液为由水和酸均匀混合形成的酸溶液，所 述酸为一元酸、二元酸或=元酸；
[001引其中，y的单位为mol/L;公式（1)中，co=lmol/(L ? g) ;ci和C2均为系数，且ci = 0.5 ~1 ;当所述酸为一元酸时，C2= 1 ;当所述酸为二元酸时：
当所述酸为=元酸时，
[0016]步骤四、浸入液用量确定:先根据公式T = C3 ? C4 ? P ? V ? y (2)，对步骤S中所述 浸入液中酸的用量T进行计算;再根据公式
，对步骤=中所述浸入液的用量乂〇 进行计算;其中，T的单位mol，V〇的单位L
[0017] 公式（2)中，C3为修正系数且C3 = 1.1~1.3; C4= IL/kg;步骤一中所述待处理湿陷 性黄±地基为立方体地基;V为待处理湿陷性黄±地基的体积，且V = a ? b ? h (4);其中，a 为待处理湿陷性黄±地基的长度，b为待处理湿陷性黄±地基的宽度，h为待处理湿陷性黄 ±地基的厚度，a、b和h的单位均为m;
[001引步骤五、浸入液配制:根据步骤S中所确定的所述浸入液的浓度y和步骤四中所确 定的所述浸入液的用量Vo，对所述浸入液进行配制；
[0019] 步骤六、湿陷性黄±地基加酸预浸水处理:将步骤五中配制好的所述浸入液连续 加入至所述待处理湿陷性黄±地基内，所述浸入液的加入时间为3天~15天；
[0020] 步骤屯、排水固结:采用排水固结法，对所述待处理湿陷性黄±地基进行排水固结 处理。
[0021] 上述一种加酸预浸水法处理湿陷性黄±地基的方法，其特征是：步骤一中所述± 样为所述待处理湿陷性黄±地基的原状±试样，所述±样的取±深度不小于3.5m;步骤二 中进行±样测试时，在实验室内对所述±样的天然密度p和每千克烘干后±样中所含碳酸 巧的含量X分别进行测试。
[0022] 上述一种加酸预浸水法处理湿陷性黄±地基的方法，其特征是：步骤五中进行浸 入液配制之前，还需对所述待处理湿陷性黄±地基进行水文地质勘察，并根据水文地质勘 察结果判断所述待处理湿陷性黄±地基至其下方的隔水层之间是否存在地下水；
[0023] 当判断得出所述待处理湿陷性黄±地基至其下方的隔水层之间存在地下水时，先 根据水文地质勘察结果对地下水的含水层位置进行确定，再在所述待处理湿陷性黄±地基 外侧的±体内钻设取水钻孔;步骤五中湿陷性黄±地基加酸预浸水处理前和湿陷性黄±地 基加酸预浸水处理完成后均需通过所述钻孔取出地下水并对所取地下水的pH值进行测试。
[0024] 上述一种加酸预浸水法处理湿陷性黄±地基的方法，其特征是：当判断得出所述 待处理湿陷性黄±地基至其下方的隔水层之间存在地下水时，步骤五中进行浸入液配制 时，利用通过所述钻孔从所述含水层取出的地下水对所述浸入液进行配制。
[0025] 上述一种加酸预浸水法处理湿陷性黄±地基的方法，其特征是：步骤五中湿陷性 黄±地基加酸预浸水处理完成后，通过所述钻孔取出地下水并对所取地下水的pH值进行测 试，并根据测试得出的pH值判断所述含水层内地下水的pH值是否超标，且当判断得出所述 含水层内地下水的抑值超标时，还需向所述含水层内加入碱溶液，并使所述含水层内地下 水的pH值与步骤五中湿陷性黄±地基加酸预浸水处理前所述含水层内地下水的pH值相同。
[0026] 上述一种加酸预浸水法处理湿陷性黄±地基的方法，其特征是：步骤=中进行浸 入液浓度确定之前，还需对所述待处理湿陷性黄±地基进行水文地质勘察，并根据水文地 质勘察结果判断所述待处理湿陷性黄±地基至其下方的隔水层之间是否存在地下水;再根 据所述待处理湿陷性黄±地基至其下方的隔水层之间是否存在地下水的判断结果，对步骤 =中所述浸入液所采用酸的类型进行确定：当判断得出所述待处理湿陷性黄±地基至其下 方的隔水层之间存在地下水时，所述浸入液所采用的酸为乙酸;否则，当判断得出所述待处 理湿陷性黄±地基下方不存在地下水时，所述浸入液所采用的酸为乙酸或硝酸。
[0027] 上述一种加酸预浸水法处理湿陷性黄±地基的方法，其特征是：步骤二中进行± 样测试过程中，还需对所述±样进行黄±湿陷性试验，测试出所述±样的湿陷系数，并根据 试验结果判断所述±样为自重湿陷性黄±或非自重湿陷性黄±:当判断所述±样为自重湿 陷性黄±时，按照步骤=至步骤屯中所述的方法，对所述待处理湿陷性黄±地基进行处理；
[0028] 当判断所述±样为非自重湿陷性黄±时，还需对所述±样进行加酸预浸水湿陷性 试验，过程如下：
[0029] 步骤201、±样浸入液用量确定:先根据公式T'=C3 ? C4 ? P ? V ? y (5)，对所述浸 入液中酸的用量T'进行计算;再根据公式
0^，对所述浸入液的用量V0进行计算； 其中，T'的单位mol，v〇的单位Lv为所述±样的体积且其单位为m3;
[0030] 步骤202、浸入液配制:根据步骤=中所确定的所述浸入液的浓度y和步骤201中所 确定的所述浸入液的用量V0，对所述浸入液进行配制；
[0031] 步骤203、±样加酸预浸水处理:将步骤202中配制好的所述浸入液连续加入所述 ±样内；
[0032] 步骤204、±样风干:待经步骤203中±样加酸预浸水处理后的所述±样变形稳定 后，将所述±样风干至天然含水率状态；
[0033] 步骤205、黄±湿陷性试验:对步骤204中风干后的所述±样进行黄±湿陷性试验， 并根据试验结果判断所述±样是否存在湿陷性：当所述±样存在湿陷性时，说明所述±样 的加酸预浸水处理为无效;否则，当所述±样不存在湿陷性时，说明所述±样的加酸预浸水 处理为有效，再按照步骤=至步骤屯中所述的方法，对所述待处理湿陷性黄±地基进行处 理。
[0034] 上述一种加酸预浸水法处理湿陷性黄±地基的方法，其特征是：步骤屯中排水固 结完成后，还需采用常规的地基承载力测试方法，对所述待处理湿陷性黄±地基的地基承 载力进行测试。
[0035] 上述一种加酸预浸水法处理湿陷性黄±地基的方法，其特征是：步骤六中进行湿 陷性黄±地基加酸预浸水处理时，采用注水设备将所述浸入液连续加入至所述待处理湿陷 性黄±地基内，所述浸入液的水头高度不小于300mm;
[0036] 步骤六中湿陷性黄±地基加酸预浸水处理完成后，还需采用常规的预浸水法对所 述待处理湿陷性黄±地基进行处理，并记录预浸水过程中所述待处理湿陷性黄±地基每天 的平均湿陷量，对所述待处理湿陷性黄±地基是否存在湿陷性进行判断;待最后5天所述待 处理湿陷性黄±地基的平均湿陷量小于D时，说明所述待处理湿陷性黄±地基的湿陷变形 达到稳定状态，且所述待处理湿陷性黄±地基的加酸预浸水处理过程完成；
[0037] 其中，D = lmm/d ~2mm/d。
[0038] 上述一种加酸预浸水法处理湿陷性黄±地基的方法，其特征是：步骤六中进行湿 陷性黄±地基加酸预浸水处理之前，还需在所述待处理湿陷性黄±地基内施工多个呈竖直 向布设的导水通道;多个所述导水通道呈均匀布设且其相邻两个所述导水通道之间的间距 为2m~5m，所述导水通道的直径为巫250mm~巫350mm;
[0039] 步骤屯中进行排水固结时，多个所述导水通道均为排水固结用的竖向排水井。
[0040] 本发明与现有技术相比具有W下优点：
[0041] 1、方法步骤简单、设计合理且投入成本较低。
[0042] 2、实现简便且施工方便。
[0043] 3、适用面广，不仅适用于湿陷性±层厚度大于10m和自重湿陷量等于或大于50cm 的自重湿陷性黄±场地，并且适用于湿陷性±层厚度小于10m或自重湿陷量小于50cm的自 重湿陷性黄上场地，同时能有效适用至非自重湿陷性黄上处理。
[0044] 4、能对上部±层进行有效处理，用于自重湿陷性黄±场地时，上部剩余的湿陷性 黄±层比用常规的预浸水法处理的薄，便于后期处理及节约经济成本。
[0045] 5、处理效果好，与常规的浸水法相比，更快达到湿陷变形稳定，使得预浸水法施工 时间长运一关键性弱点得到显著改善。同时，由于加酸预浸水法能使反映能更快完成，运样 就可W节约水资源，降低工作时长，从而有可能降低经济成本。
[0046] 6、使用效果好且实用价值高，与普通预浸水法相比，本发明不仅更好的消除了黄 ±的湿陷性，黄±的强度（即抗剪强度)也得到了增强。同时，与堆载预压、真空堆载联合预 压等排水固结的方法相结合，来缩短固结排水的时间，同时可W进一步消除黄±的湿陷性， 使得上部剩余湿陷性黄上更薄，甚至有可能彻底消除上部剩余湿陷性黄上的湿陷性。
[0047] 由上述内容可知，本发明先通过室内试验进行±样测试，并根据测试结果（即场地 黄±的特性），采用加酸水溶液浸入地基，能对黄±内的盐晶胶结起到腐蚀或者改变作用， 达到对黄±性质进行改良的目的。并且，加酸预浸水处理完成后，采用排水固结法W加快固 结排水的速度，同时进一步消除黄±的湿陷性。由于湿陷性黄±发生湿陷时的诱发机理是 在压力和水的共同作用下（水力禪合），黄±中的碳酸巧等盐晶胶结构遭到破坏，黄±的大 孔隙和架空孔隙结构被瓦解，孔隙得到压密而造成的。本发明借用酸能使碳酸巧等盐晶胶 结迅速溶解的性质，采用加酸水溶液浸入地基的方式，加速连接的破坏并降低破坏时对压 力的要求，W实现更好的工程效果。
[0048] 综上所述，本发明方法步骤简单、设计合理且施工简便、使用效果好，能简便、快速 完成湿陷性黄±地基处理过程，不仅更有效地能消除黄±湿陷性，明显缩短施工时长，降低 施工成本，还能增强黄±强度，提高地基承载力，并将预浸水法的使用范围扩大至非自重湿 陷性黄±。
[0049] 下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
【附图说明】
[0050] 图1为本发明的方法流程框图。
[0051] 图2-1为原状±样的能谱分析图。
[0052] 图2-2为本发明浸入2mol/L硝酸水溶液的±样的能谱分析图。
[0053] 图3为本发明加酸预浸水处理后±样与原状±样的湿陷系数对比图。
[0054] 图3-1为浸水±样在50k化荷载作用下的电子显微镜扫描图像。
[0055] 图3-2为本发明加酸预浸水处理后±样在50kPa荷载作用下的电子显微镜扫描图 像。
[0056] 图3-3为浸水±样在200k化荷载作用下的电子显微镜扫描图像。
[0057] 图3-4为本发明加酸预浸水处理后±样在200k化荷载作用下的电子显微镜扫描图 像。
[0058] 图4为本发明加酸预浸水处理后±样与原状±样的湿陷变形稳定时间对比图。
[0059] 图5-1为本发明加酸预浸水处理后±样与原状±样在上覆荷载为50kPa时的饱和 变形稳定时间对比图。
[0060] 图5-2为本发明加酸预浸水处理后±样与原状±样在上覆荷载为100k化时的饱和 变形稳定时间对比图。
[0061] 图5-3为本发明加酸预浸水处理后±样与原状±样在上覆荷载为200k化时的饱和 变形稳定时间对比图。
[0062] 图6为本发明加酸预浸水处理后±样与原状±样的固结快剪强度对比图。
【具体实施方式】
[0063] 如图1所示的一种加酸预浸水法处理湿陷性黄±地基的方法，包括W下步骤：
[0064] 步骤一、取样:采用取±器，在待处理湿陷性黄±地基上切取±样；
[0065] 步骤二、±样测试:先对步骤一中所述±样的天然密度P进行测试，再对所述±样 进行烘干，并对每千克烘干后±样中所含碳酸巧的含量X进行测试;其中，P的单位为kg/m3， X的单位为g;
[0066] 步骤=、浸入液浓度确定：根据公式
，对浸入液的浓度y进 行确定;所述浸入液为加酸水溶液，所述加酸水溶液为由水和酸均匀混合形成的酸溶液，所 述酸为一元酸、二元酸或=元酸；
[0067] 其中，y的单位为mol/l;公式（1)中，co=lmol/(L ? g) ;ci和C2均为系数，且ci = 0.5 ~1 ;当所述酸为一元酸时，C2= 1 ;当所述酸为二元酸时，= 当所述酸为S元酸时，
[006引步骤四、浸入液用量确定:先根据公式T = C3 ? C4 ? P ? V ? y (2)，对步骤S中所述 浸入液中酸的用量T进行计算;再根据公
，对步骤=中所述浸入液的用量Vo 进行计算;其中，T的单位mol，V0的单位L
[0069] 公式（2)中，C3为修正系数且C3 = 1.1~1.3; C4= IL/kg;步骤一中所述待处理湿陷 性黄±地基为立方体地基;V为待处理湿陷性黄±地基的体积，且V = a ? b ? h (4);其中，a 为待处理湿陷性黄±地基的长度，b为待处理湿陷性黄±地基的宽度，h为待处理湿陷性黄 ±地基的厚度，a、b和h的单位均为m;
[0070] 步骤五、浸入液配制:根据步骤=中所确定的所述浸入液的浓度y和步骤四中所确 定的所述浸入液的用量Vo，对所述浸入液进行配制；
[0071] 步骤六、湿陷性黄±地基加酸预浸水处理:将步骤五中配制好的所述浸入液连续 加入至所述待处理湿陷性黄±地基内，所述浸入液的加入时间为3天~15天；
[0072] 步骤屯、排水固结:采用排水固结法，对所述待处理湿陷性黄±地基进行排水固结 处理。
[0073] 实际施工时，所述待处理湿陷性黄±地基中碳酸巧含量越高，步骤=中所述C1的 取值越小，主要原因在于所述浸入液的浓度太高，反应会很剧烈。步骤=中所述的C3为修正 系数，并且所述浸入液在所述待处理湿陷性黄±地基(或所述±样）的弥散性越大，C3的取 值越大;相应地，所述浸入液在所述待处理湿陷性黄±地基(或所述±样）的弥散性越小，C3 的取值越小。
[0074] 本实施例中，步骤一中所述±样为所述待处理湿陷性黄±地基的原状±试样，所 述±样的取±深度不小于3.5m。
[0075] 并且，步骤二中进行±样测试时，在实验室内对所述±样的天然密度P和每千克烘 干后±样中所含碳酸巧的含量X分别进行测试。
[0076] 本实施例中，步骤一中进行取样时，采用原状±样，去除表层新近堆积黄±，挑选 深度大于3.5m且具有该地基代表性的湿陷性黄±。并且，按照《原状±取样技术标准》 JGJ89-92进行取样。取样完成后，严格控制原状±扰动，并运送回实验室进行±样测试。
[0077] 并且，步骤一中所取±样的数量为多个。
[0078] 本实施例中，步骤二中进行±样测试时，在实验室内按照《±工实验方法标准》GB/ 了50123-1999或《±工试验规程》SL237-1999的标准，制作原状±试样，并测定±样的天然密 度P、比重、天然含水率和碳酸巧的含量。
[0079] 本实施例中，步骤二中进行±样测试过程中，还需对所述±样进行黄±湿陷性试 验，测试出所述±样的湿陷系数。
[0080] 并且，步骤二中进行±样测试过程中，对所述±样进行黄±湿陷性试验后，测试出 所述±样的湿陷系数，并根据试验结果判断所述±样为自重湿陷性黄±或非自重湿陷性黄 ±:当判断所述±样为自重湿陷性黄±时，按照步骤=至步骤屯中所述的方法，对所述待处 理湿陷性黄上地基进行处理；
[0081 ]当判断所述±样为非自重湿陷性黄±时，还需对所述±样进行加酸预浸水湿陷性 试验，过程如下：
[0082] 步骤201、±样浸入液用量确定:先粮据公式T'=C3 ? C4 ? P ? V ? y (5)，对所述浸 入液中酸的用量T '进行计算;再根据公式
U)，对所述浸入液的用量V0进行计算. 其中，T '的单位mol，V0的单位L V为所述±样的体积且其单位为m3;
[0083] 步骤202、浸入液配制:根据步骤=中所确定的所述浸入液的浓度y和步骤201中所 确定的所述浸入液的用量V0，对所述浸入液进行配制；
[0084] 步骤203、±样加酸预浸水处理:将步骤202中配制好的所述浸入液连续加入所述 上样内；
[0085] 步骤204、±样风干:待经步骤203中±样加酸预浸水处理后的所述±样变形稳定 后，将所述±样风干至天然含水率状态；
[0086] 步骤205、黄±湿陷性试验:对步骤204中风干后的所述±样进行黄±湿陷性试验， 并根据试验结果判断所述±样是否存在湿陷性：当所述±样存在湿陷性时，说明所述±样 的加酸预浸水处理为无效;否则，当所述±样不存在湿陷性时，说明所述±样的加酸预浸水 处理为有效，再按照步骤=至步骤屯中所述的方法，对所述待处理湿陷性黄±地基进行处 理。
[0087] 本实施例中，步骤201至步骤205中所述的方法为室内试验方法;步骤203中所述± 样的取样深度不小于6m;步骤203中±样加酸预浸水处理时，待所述±样的±体在饱和自重 压力下稳定后，再进行±样加酸预浸水处理。
[0088] 本实施例中，步骤204中所述的"±样变形稳定"是指所述±样每小时变形量不大 于0.01mm。所述天然含水率状态是指所述±样的含水率为天然含水率。
[0089] 步骤205中对风干后的所述±样进行黄±湿陷性试验时，按《湿陷性黄±建筑规 范M.3.3的方法测试出所述±样的湿陷系数，并根据测试得出的湿陷系数判断所述±样是 否存在湿陷性：当所述±样的湿陷系数降低至0.015W下时，判断为所述±样不存在湿陷 性，说明所述±样的加酸预浸水处理方法有效;否则，当所述±样的湿陷系数高于0.015时， 认为加酸预浸水处理方法不适用于所述待处理湿陷性黄±地基。
[0090] 本实施例中，步骤205中进行黄±湿陷性试验时，所采用的黄±湿陷性试验方法为 常规的黄±湿陷性试验方法，具体是在实验室内向所述±样内浸水，并对饱和自重压力下 发生的湿陷量进行测试，并得出湿陷系数。常规的黄±湿陷性试验方法为采用常规的预浸 水法进行湿陷性试验。
[0091 ]根据本领域公知常识，自重湿陷性黄±指受水浸湿后在饱和自重压力下发生湿陷 的湿陷性黄±。区分自重湿陷性和非自重湿陷性黄±，按室内或现场浸水压缩试验，在±的 饱和自重压力下测定的自重湿陷系数Szs进行判定：当Szs<0.015时，判定为非自重湿陷性 黄±;当扣3>0.015时，判定为自重湿陷性黄±。湿陷系数一般指黄±湿陷系数是评价黄± 湿陷性的力学参数，是指在一定压力下，±样浸水前后高度之差与±样原始高度之比。其 中，自重湿陷系数是指在饱和自重压力下±样浸水前后高度之差与±样原始高度之比。
[0092] 实际施工时，如果步骤205中所述±样的加酸预浸水处理为无效时，则需采用其它 地基处理方法对所述待处理湿陷性黄±地基进行处理。
[0093] 本实施例中，步骤二中进行±样测试过程中，对所述±样进行黄±湿陷性试验时， 所采用的黄±湿陷性试验方法为常规的黄±湿陷性试验方法，具体是在实验室内向所述± 样内浸水，并对饱和自重压力下发生的湿陷量进行测试。
[0094] 此处，步骤二中进行±样测试过程中，对所述±样进行黄±湿陷性试验时，按照 《±工实验方法标准》68作50123-1999或《±工试验规程》SL237-1999的标准做黄±湿陷试 验，按照《湿陷性黄±地区建筑规范》GB50025-2004中4.3.4(其中4.3.3是湿陷系数，4.3.4 是自重湿陷系数)的要求计算出黄±的湿陷系数，判定黄±的湿陷性等级。
[00M]本实施例中，步骤=中进行浸入液浓度确定之前，还需对所述待处理湿陷性黄± 地基进行水文地质勘察，并根据水文地质勘察结果判断所述待处理湿陷性黄±地基至其下 方的隔水层之间是否存在地下水;再根据所述待处理湿陷性黄±地基至其下方的隔水层之 间是否存在地下水的判断结果，对步骤=中所述浸入液所采用酸的类型进行确定：当判断 得出所述待处理湿陷性黄±地基至其下方的隔水层之间存在地下水时，所述浸入液所采用 的酸为乙酸;否则，当判断得出所述待处理湿陷性黄±地基下方不存在地下水时，所述浸入 液所采用的酸为乙酸或硝酸。
[0096] 实际施工时，对酸的类型进行确定时，优先选用环保性能好的乙酸。但在无地下水 源地的地方也能使用硝酸及其它适宜的酸W达到更好的施工效果，主要原因在于硝酸巧是 一种肥料，但是如硝酸盐直接进入人体内可被还原为亚硝酸盐，积攒到一定浓度时会对人 体产生危害，因而应慎用。
[0097] 本实施例中，步骤五中进行浸入液配制之前，还需对所述待处理湿陷性黄±地基 进行水文地质勘察，并根据水文地质勘察结果判断所述待处理湿陷性黄±地基至其下方的 隔水层之间是否存在地下水；
[0098] 当判断得出所述待处理湿陷性黄±地基至其下方的隔水层之间存在地下水时，先 根据水文地质勘察结果对地下水的含水层位置进行确定，再在所述待处理湿陷性黄±地基 外侧的±体内钻设取水钻孔;步骤五中湿陷性黄±地基加酸预浸水处理前和湿陷性黄±地 基加酸预浸水处理完成后均需通过所述钻孔取出地下水并对所取地下水的pH值进行测试； 步骤五中湿陷性黄±地基加酸预浸水处理后，还需向所述含水层内加入碱溶液，并使所述 含水层内地下水的pH值与步骤五中湿陷性黄±地基加酸预浸水处理前所述含水层内地下 水的抑值相同。
[0099] 实际施工时，所述钻孔的位置应需避开所述浸入液的影响范围。本实施例中，所述 钻孔布设在所述待处理湿陷性黄±地基的50m之外。
[0100] 本实施例中，当判断得出所述待处理湿陷性黄±地基至其下方的隔水层之间存在 地下水时，步骤五中进行浸入液配制时，利用通过所述钻孔从所述含水层取出的地下水对 所述浸入液进行配制。
[0101] 因而，步骤六中进行湿陷性黄±地基加酸预浸水处理过程中，需监测所述含水层 内地下水的pH值的变化情况，并且如地下水的pH值超标，则在停止加浸入液后，改加碱溶 液，调整地下水的抑值到施工前水平。本实施例中，所加的碱溶液为NaO田容液。
[0102] 本实施例中，步骤六中进行湿陷性黄±地基加酸预浸水处理时，采用注水设备将 所述浸入液连续加入至所述待处理湿陷性黄±地基内，所述浸入液的水头高度不小于 300mm。
[0103] 实际施工过程中，步骤六中进行湿陷性黄±地基加酸预浸水处理时，在所述浸入 液到达所述待处理湿陷性黄±地基底部3天~15天后停止加入所述浸入液，或根据现场的 湿陷变形稳定情况做适当调整，湿陷变形快则延长浸入液加入时间，湿陷变形趋于稳定则 减少浸入液加入时间。
[0104] 本实施例中，步骤六中湿陷性黄±地基加酸预浸水处理完成后，还需采用常规的 预浸水法对所述待处理湿陷性黄±地基进行处理，并记录预浸水过程中所述待处理湿陷性 黄±地基每天的平均湿陷量，对所述待处理湿陷性黄±地基是否存在湿陷性进行判断;待 最后5天所述待处理湿陷性黄±地基的平均湿陷量小于D时，说明所述待处理湿陷性黄±地 基的湿陷变形达到稳定状态，且所述待处理湿陷性黄±地基的加酸预浸水处理过程完成；
[0105] 其中，D = lmm/d~2mm/d(即D = 1毫米/天~2毫米/天）。
[0106] 本实施例中，D=lmm/d。实际施工时，可根据具体需要，对D的取值大小进行相应调 整。
[0107] 因而，待所述待处理湿陷性黄±地基的湿陷变形达到稳定状态（即达到湿陷变形 稳定标准)后，再进入步骤屯。
[0108] 实际施工过程中，先根据《湿陷性黄±地区建筑规范》GB50025-2004中的6.5.2条1 和2的要求开挖基坑，并平整场地，完成所述待处理湿陷性黄±地基的前期处理过程。所述 待处理湿陷性黄±地基为平整后所述基坑的地基。并且，需将供水设施布置于基坑周边，并 保证用水量。同时，在所述基坑内设置沉降标，W对所述待处理湿陷性黄±地基的湿陷量 (即沉降量)进行观测;所述沉降标选用抗腐蚀的材料（如小钢管)且其埋深Im，所述沉降标 外露高度为60cm~80cm。
[0109] 因而，步骤六中进行湿陷性黄±地基加酸预浸水处理过程中，定时观测耗水量W 及所述待处理湿陷性黄±地基的湿陷量、地面裂缝和浸湿范围。步骤六中进行湿陷性黄± 地基加酸预浸水处理前，观测沉降标的初始值并记录，观测精度不大于1mm。
[0110] 实际施工时，步骤六中进行湿陷性黄±地基加酸预浸水处理之前，还需在所述待 处理湿陷性黄±地基内施工多个呈竖直向布设的导水通道;多个所述导水通道呈均匀布设 且其相邻两个所述导水通道之间的间距为2m~5m，所述导水通道的直径为〇 250mm~〇 350mm〇
[0111] 本实施例中，多个所述导水通道呈梅花形布设。实际施工时，多个所述导水通道也 可W采用其它布设方式，如多排多列的布设方式等。
[0112] 本实施例中，所述导水通道的直径为〇300mm，所述导水通道的高度与所述待处理 湿陷性黄±地基的厚度相同。实际施工过程中，可根据具体需要，对所述导水通道的直径进 行相应调整。
[0113] 实际施工时，所述导水通道为排水井或导水孔。
[0114] 本实施例中，所述导水通道为排水井，具体为排水砂井。对所述排水砂井进行施工 时，先清理导水孔的±体并运出场外，并填满砂石等透水性材料(尽量选用二氧化娃含量 高、碳酸巧含量低的砂石）。
[0115] 并且，步骤屯中进行排水固结时，多个所述导水通道均为排水固结用的竖向排水 井。也就是说，此时导水通道又作为排水固结用的竖向排水井使用。
[0116] 实际施工过程中，通过布设所述导水通道，能有效加快所述浸入液的下渗过程。
[0117] 步骤六中湿陷性黄±地基加酸预浸水处理完成后，还需要一个排水固结的时间， 一般不少于3~6个月或根据±层厚度及渗透性现场做调整。通过排水固结处理，能缩短固 结排水的时间，进一步消除黄±湿陷性，并增大±体强度。
[0118] 根据本领域公知常识，排水固结法是对天然地基，或先在地基中设置砂井(袋装砂 井或塑料排水带)等竖向排水体，然后利用建筑物本身重量分级逐渐加载;或在建筑物建造 前在场地上先行加载预压，使±体中的孔隙水排出，逐渐固结，地基发生沉降，同时强度逐 步提局的方法。
[0119] 本实施例中，步骤屯中对所述待处理湿陷性黄±地基进行排水固结处理时，采用 常规的堆载预压法或真空堆载联合预压法。
[0120] 其中，堆载预压法是在地基中设置排水通道(包括砂垫层和竖向排水系统），W缩 短±体固结排水距离，并在地基表面分级堆±或其他荷载，达到预定标准后再卸载，使地基 ±压实、沉降、固结。堆载预压法具有适用面广、费用低且能与湿陷性黄±地基加酸预浸水 处理过程有效结合，并进一步消除黄±的湿陷性，使地基上部剩余湿陷性未消除的黄±层 变得更薄，甚至彻底消除上部湿陷性黄±。
[0121] 实际施工过程中，采用堆载预压法进行排水固结时，可参考《建筑地基处理技术规 范》JGJ79-2012中堆载预压的相关要求。在预压区边缘设置排水沟，在预压区内设置与砂垫 层相连的排水盲沟，间距不宜大于20m。并且，可根据需要在砂垫层内设置管道，并采用抽水 累加快排水速度。堆载预压法处理地基的平均固结度不宜小于90%，且在现场监测的变形 速率明显变缓时方可卸载，因为堆载预压的主要目的是加快排水时间，所W总的荷载不需 过大，W防止±体发生剪切破坏。
[0122] 本实施例中，步骤屯中排水固结完成后，对所述待处理湿陷性黄±地基是否存在 湿陷性进行判断：当所述待处理湿陷性黄±地基不存在湿陷性，完成所述待处理湿陷性黄 ±地基的处理过程;否则，根据现场情况采用垫层法、强巧法或其他方法处理上部剩余湿陷 性黄±层。
[0123] 并且，对所述待处理湿陷性黄±地基是否存在湿陷性进行判断时，按照上述湿陷 变形稳定标准进行判断，当达到湿陷变形稳定标准时，说明不存在湿陷性。
[0124] 由上述内容可知，步骤屯中排水固结完成后，且所述待处理湿陷性黄±地基上进 行建筑施工之前，还需重新评定所述待处理湿陷性黄±地基的湿陷性，并判定上部剩余湿 陷黄±层的厚度，并根据现场情况采用垫层法、强巧法或其他方法处理上部剩余湿陷性黄 ±层。
[0125] 本实施例中，步骤屯中排水固结完成后，还需采用常规的地基承载力测试方法，对 所述待处理湿陷性黄±地基的地基承载力进行测试。
[0126] 并且，对所述待处理湿陷性黄±地基的地基承载力进行测试时，参考《岩±工程勘 察规范》深层载荷试验的相关要求。
[0127] 并且，地基承载力测试采用深层平板载荷试验或者螺旋板载荷试验测试的方法。 此处，采用深层平板载荷试验方法，试验深度不小于5m，每个场地不少于3个，当场地内岩± 体不均时，应适当增加，试井直径应等于承压板直径，承压板面积选用0.5m2。试坑井底的岩 ±体应避免扰动，并在承压板下铺设不超过20mm的砂垫层找平，并尽快安装设备。载荷试验 方法应采用常规慢速法，加荷等级宜取10-12级，荷载量测精度不应低于最大荷载的±1%。 承压板的沉降可采用百分表或电测位移计量测，其精度不应低于±0.01mm。每级荷载施加 后，分别间隔5min、5min、lOmin、lOmin、15min、15min测记一次沉降，W后每隔30min测读一 次沉降，当连续2个小时沉降量小于等于0.1mm时，认为沉降已达到稳定标准，施加下一级荷 载。当出现《岩±工程勘察规范》GB50021-2001中10.2.3第7条规定时，可终止试验。并且， 根据《岩±工程勘察规范》GB50021-2001中10.2.4评定地基±承载力。
[0128] W下通过试验，对传统的预浸水法与本发明所采用的加酸预浸水法的处理效果进 行对比：
[0129] 试验所采用±样的取±深度为3.8-4.5米，系马兰黄±，湿陷系数为0.602,为湿陷 性中等的黄±。黄±的基本物理性质见表1:
[0130] 表1黄±的基本物理指标列表
[0131]
[0132] 并且，试验所采用原状±样的能谱分析图，详见图2-1;而采用浓度为2mol/L的硝 酸水溶液（即所述浸入液)对±样进行加酸预浸水处理后，加酸预浸水处理后±样的能谱分 析图，详见图2-2;试验所采用±样的原状±与采用浓度为2mol/L的硝酸水溶液（即所述浸 入液)进行加酸预浸水处理后的±样的元素质量百分比对比结果，详见表2:
[0133] 表2原状±与加酸预浸水处理后±样的元素质量百分比对比表
[0134]
-
[0135] 由表2可看出，±样中的碳酸巧被基本溶解。首先，对浸水±样和加酸预浸水处理 后±样的湿陷系数进行对比：对黄±的湿陷性通常W湿陷系数Ss来衡量和评价(湿陷性黄 ±地区建筑规范GB50025-2004)，湿陷系数Ss是指在一定压力下，±样浸水前后高度之差和 上样原始高度之比。此处，通过黄上湿陷性试验，在施加25kPa、50kPa、100、200、400、800、 1600k化的荷载条件下，分别对^种±样的湿陷系数进行测试，其中^种±样分别为浸水 (指蒸馈水)±样、采用〇.3mol/L的硝酸水溶液（即所述浸入液)进行加酸预浸水处理后的± 样和采用2mol/L的硝酸水溶液（即所述浸入液)进行加酸预浸水处理后的±样，测试结果详 见图3。从图3中可看出：浸入2mol/L硝酸水溶液的±样的湿陷系数比浸入水的±样都要大 很多，同等情况下的浸入0.3mol/L硝酸水溶液的±样的湿陷系数介于浸入2mol/L硝酸水溶 液的±样和浸水±样的湿陷系数之间。并且，在施加400k化的荷载时，浸入0.3mol/L硝酸水 溶液的±样的湿陷系数略大；在施加800k化的荷载时，浸水±样的湿陷系数最大;在施加 leOOkPa的荷载时，=者的湿陷系数相差不大。经分析后得出：在较低的荷载作用下(具体是 在25k化~400k化的荷载作用下），加入硝酸水溶液能促使未被上覆荷载破坏的碳酸巧胶结 溶解，从而促进黄±发生湿陷，硝酸水溶液(即所述浸入液)起到了类似催化剂的作用，而在 较高的荷载作用下(具体是在400k化~leOOkpa的荷载作用下），随加载压力的增大，黄±中 的碳酸巧胶结在浸水前的高压力下已发生了破坏，±样得到了充分压缩，所述浸入液的催 化作用不明显。
[0136] 另外，将上述各级荷载作用下的=种±样风干后，采用摄像机获取各±样的宏观 照片，并采用电子显微镜扫描出各上样的微观图像，通过对微观图像进行对比能看出， 50k化荷载作用下的浸入2mol/L硝酸水溶液的±样的大孔隙比50k化荷载作用下的浸水± 样的明显减少，处理效果接近于800k化荷载作用下的压缩±样，运一现象说明与常规的预 浸水法相比，用加酸预浸水法在浅层位置就能达到良好的地基处理效果。其中，50k化荷载 作用下浸水±样的电子显微镜扫描图像，详见图3-1 ;50k化荷载作用下浸入2mol/L硝酸水 溶液的±样的电子显微镜扫描图像，详见图3-2;200k化荷载作用下浸水±样的电子显微镜 扫描图像，详见图3-3;200k化荷载作用下浸入2mol/L硝酸水溶液的±样的电子显微镜扫描 图像，详见图3-4。由上述内容可知，加酸预浸水处理后的±体会比常规预浸水法处理后的 ±体上部剩余的湿陷性黄±层薄，运便于工程后期的上部黄±层的处理及节约项目成本。
[0137] 并且，从图3中能看出：加酸预浸水处理后，在酸溶液中，±样的湿陷起始压力由浸 水的44kPa降低到加酸水溶液的33kPa和19kPa，湿陷峰值压力同样降低。原因在于:低压力 (即荷载)作用下，胶结连接在浸入溶液前没有被破坏，各类孔隙大量存在。当浸入溶液后， 胶结连接则在短时间内被迅速破坏，导致±样迅速被压缩。由此，也可推断，相比普通预浸 水法利用饱和自重压力来消除自重湿陷性黄±的湿陷性，加酸预浸水法由于降低了湿陷压 力的要求，甚至在低压力下表现的更为活跃，所W加酸预浸水法使得上样在未达到饱和自 重压力时就能发生湿陷，从而使得加酸预浸水法可用于去除湿陷性较低的非自重湿陷性黄 ±。
[0138] W下对浸水±样和加酸预浸水处理后±样的湿陷稳定时间和饱和变形稳定时间 分别进行对比：
[0139] 先通过黄上湿陷性试验，在施加251^^、501^^、1004?9日、2001^^、4004化、800^曰和 leOOkPa的荷载条件下，分别对^种±样的湿陷变形稳定时间进行测试，测试结果详见图4。 从图4中能看出，在不同荷载下都是浸入2mol/L硝酸水溶液的±样的湿陷变形稳定时间最 长，浸水±样的湿陷变形稳定时间最短，而浸入0.3mol/L硝酸水溶液的±样的湿陷变形稳 定时间基本上是略长于浸水±样的湿陷变形稳定时间。主要原因在于:在浸入硝酸水溶液 后，硝酸需要和±样中碳酸巧及其他难溶盐有一定的反应时间，随着硝酸浓度的增加反应 时间也更长。在运个变化过程中，随着碳酸巧等盐类被硝酸逐步溶解，胶体连接强度也逐步 变弱，±样在同等级荷载下，会被缓慢的压缩，直到硝酸和碳酸巧的反应趋于稳定，上部荷 载不能使±样得到显著变形为止。
[0140] 由于常规预浸水法的施工时间长且工期长，是该方法的关键性弱点之一。W下对 上覆荷载为50kPa、100k化和200k化时上述^种±样的饱和变形稳定时间分别进行测试，测 试结果详见图5-1、图5-2和图5-3。从图5-1、图5-2和图5-3中能看出，初次注入水和硝酸水 溶液后，浸入2mol/L硝酸水溶液的±样的湿陷变形稳定时间最大，浸入0.3mol/L硝酸水溶 液的±样的湿陷变形稳定时间最短;但是在经过一天之后，施加更大的压力发生饱和变形 时，浸入2mol/L硝酸水溶液的±样的饱和变形稳定时间明显要低于浸水±样的饱和变形稳 定时间。主要原因在于:在经过约半天充足的反应时间后，±壤中的大部分胶结连接得到分 解，再次施加压力时，浸入硝酸水溶液的±样在较短的时间内就可W完成饱和变形。相比之 下，浸水±样中还有更多的连接需要破坏，因此也就需要更多的时间去完成饱和变形。而浸 入0.3mol/L硝酸水溶液的±样的饱和变形稳定时间与浸水±样相比没有明显的变化，主要 是因为硝酸水溶液的浓度不足，无法使碳酸巧连接破坏彻底的缘故，因而浸入之前需按照 步骤=中所述的方法对所述浸入液的浓度进行确定。从运个角度上判断，如果在室外场地 中使用加酸预浸水法，因为反应时间充足，比常规的预浸水法更快达到湿陷变形稳定状态。 运就使得预浸水法施工时间长运一关键性弱点得到显著改善。同时，由于加酸预浸水法能 使反映能更快完成，运样就可W节约水资源，降低工作时长，从而有可能降低经济成本。
[0141] 最后，对浸入不同浓度溶液±样的固结快剪强度进行对比:通过黄±湿陷性试验， 在施加50kPa、100k化、200k化和400k化的荷载条件下，对上述^种±样的固结快剪强度分 别进行测试，测试结果详见图6。从图6中能看出，浸入2mol/L硝酸水溶液的±样拟合出的固 结快剪强度包线在浸水±样和浸入0.3mol/L硝酸水溶液的±样的强度包线之上，而浸入 0.3mol/L硝酸水溶液的±样和浸水±样的强度包线很接近。由库伦公式可知，±的抗剪强 度由±的粘聚力和内摩擦角决定。而此次试验，抗剪强度的提高主要是因为粘聚力的提高， 而内摩擦角变化不大。±的粘聚力可分为原始粘聚力和固化粘聚力，原始粘聚力来源于颗 粒间的静电力和范德华力。因此，同一种±，密度越大，原始粘聚力就越大。固化粘聚力的强 弱取决于存在于颗粒之间胶结物质的胶结作用的强弱。因此，当微量的硝酸水溶液使得± 样中的易溶盐、中溶盐及接近溶解状态的难溶盐得到迅速溶解时，由运些薄弱连接构成的 孔隙结构先遭到破坏，在上覆压力相等的情况下更容易得到压缩，孔隙比减少，密度增大， 原始粘聚力得到提高，但是同时固化粘聚力因胶结连接的破坏也变小，总的粘聚力变化很 小。当溶液中的硝酸过量时，则破坏了大量的胶结连接，固化粘聚力减少，另一方面，±样在 同等荷载下更容易被压缩，原始粘聚力增大。因而，需按照步骤四中所述的方法确定所述浸 入液中所用酸的用量。当原始粘聚力的增长值超过固化粘聚力的降低值时，总的粘聚力表 现为增长，因此，浸入2mol/L硝酸水溶液的±样的粘聚力比浸入±样的粘聚力有所增长，抗 剪强度最终也有所增长。由此，能判定经加酸预浸水法处理过的地基±比普通预浸水法处 理过的地基±有更好的抗剪强度。
[0142] W上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明 技术实质对W上实施例所作的任何简单修改、变更W及等效结构变化，均仍属于本发明技 术方案的保护范围内。
【主权项】
1. 一种加酸预浸水法处理湿陷性黄土地基的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤： 步骤一、取样:采用取土器，在待处理湿陷性黄土地基上切取土样； 步骤二、土样测试:先对步骤一中所述土样的天然密度P进行测试，再对所述土样进行 烘干，并对每千克烘干后土样中所含碳酸钙的含量X进行测试;其中，P的单位为kg/m3，x的 单位为g; 步骤三、浸入液浓度确定：，对浸入液的浓度y进行确 定;所述浸入液为加酸水溶液，所述加酸水溶液为由水和酸均匀混合形成的酸溶液，所述酸 为一元酸、二元酸或三元酸； 其中，y的单位为mol/L;公式⑴中，c〇=lmol/(L ? g) ;ci和C2均为系数，且ci = 0.5~1; 当所述酸为一元酸时，c2= 1;当所述酸为二元酸时，；当所述酸为三元酸时，步骤四、浸入液用量确定:先根据公式T = C3 ? C4 ? P ? V ? y (2)，对步骤三中所述浸入 液中酸的用量T进行计算，对步骤三中所述浸入液的用量Vo进行 计算;其中，T的单位mol，V〇的单位L; 公式(2)中，C3为修正系数且C3=l. 1~1.3;C4=lL/kg;步骤一中所述待处理湿陷性黄 土地基为立方体地基;V为待处理湿陷性黄土地基的体积，且V = a ? b ? h(4);其中，a为待处 理湿陷性黄土地基的长度，b为待处理湿陷性黄土地基的宽度，h为待处理湿陷性黄土地基 的厚度，a、b和h的单位均为m; 步骤五、浸入液配制:根据步骤三中所确定的所述浸入液的浓度y和步骤四中所确定的 所述浸入液的用量Vo，对所述浸入液进行配制； 步骤六、湿陷性黄土地基加酸预浸水处理：将步骤五中配制好的所述浸入液连续加入 至所述待处理湿陷性黄土地基内，所述浸入液的加入时间为3天~15天； 步骤七、排水固结：采用排水固结法，对所述待处理湿陷性黄土地基进行排水固结处 理。2. 按照权利要求1所述的一种加酸预浸水法处理湿陷性黄土地基的方法，其特征在于： 步骤一中所述土样为所述待处理湿陷性黄土地基的原状土试样，所述土样的取土深度不小 于3.5m;步骤二中进行土样测试时，在实验室内对所述土样的天然密度P和每千克烘干后土 样中所含碳酸钙的含量x分别进行测试。3. 按照权利要求1或2所述的一种加酸预浸水法处理湿陷性黄土地基的方法，其特征在 于:步骤五中进行浸入液配制之前，还需对所述待处理湿陷性黄土地基进行水文地质勘察， 并根据水文地质勘察结果判断所述待处理湿陷性黄土地基至其下方的隔水层之间是否存 在地下水； 当判断得出所述待处理湿陷性黄土地基至其下方的隔水层之间存在地下水时，先根据 水文地质勘察结果对地下水的含水层位置进行确定，再在所述待处理湿陷性黄土地基外侧 的土体内钻设取水钻孔;步骤五中湿陷性黄土地基加酸预浸水处理前和湿陷性黄土地基加 酸预浸水处理完成后均需通过所述钻孔取出地下水并对所取地下水的pH值进行测试。4. 按照权利要求3所述的一种加酸预浸水法处理湿陷性黄土地基的方法，其特征在于： 当判断得出所述待处理湿陷性黄土地基至其下方的隔水层之间存在地下水时，步骤五中进 行浸入液配制时，利用通过所述钻孔从所述含水层取出的地下水对所述浸入液进行配制。5. 按照权利要求3所述的一种加酸预浸水法处理湿陷性黄土地基的方法，其特征在于： 步骤五中湿陷性黄土地基加酸预浸水处理完成后，通过所述钻孔取出地下水并对所取地下 水的pH值进行测试，并根据测试得出的pH值判断所述含水层内地下水的pH值是否超标，且 当判断得出所述含水层内地下水的pH值超标时，还需向所述含水层内加入碱溶液，并使所 述含水层内地下水的pH值与步骤五中湿陷性黄土地基加酸预浸水处理前所述含水层内地 下水的pH值相同。6. 按照权利要求1或2所述的一种加酸预浸水法处理湿陷性黄土地基的方法，其特征在 于：步骤三中进行浸入液浓度确定之前，还需对所述待处理湿陷性黄土地基进行水文地质 勘察，并根据水文地质勘察结果判断所述待处理湿陷性黄土地基至其下方的隔水层之间是 否存在地下水;再根据所述待处理湿陷性黄土地基至其下方的隔水层之间是否存在地下水 的判断结果，对步骤三中所述浸入液所采用酸的类型进行确定：当判断得出所述待处理湿 陷性黄土地基至其下方的隔水层之间存在地下水时，所述浸入液所采用的酸为乙酸;否则， 当判断得出所述待处理湿陷性黄土地基下方不存在地下水时，所述浸入液所采用的酸为乙 酸或硝酸。7. 按照权利要求1或2所述的一种加酸预浸水法处理湿陷性黄土地基的方法，其特征在 于:步骤二中进行土样测试过程中，还需对所述土样进行黄土湿陷性试验，测试出所述土样 的湿陷系数，并根据试验结果判断所述土样为自重湿陷性黄土或非自重湿陷性黄土 ：当判 断所述土样为自重湿陷性黄土时，按照步骤三至步骤七中所述的方法，对所述待处理湿陷 性黄土地基进行处理； 当判断所述土样为非自重湿陷性黄土时，还需对所述土样进行加酸预浸水湿陷性试 验，过程如下： 步骤201、土样浸入液用量确定:先根据公式T'=C3 ? C4 ? P ? v ? y (5)，对所述浸入液 中酸的用量T'进行计算，对所述浸入液的用量vo进行计算;其中， T'的单位mol，v〇的单位L;v为所述土样的体积且其单位为m3; 步骤202、浸入液配制：根据步骤三中所确定的所述浸入液的浓度y和步骤201中所确定 的所述浸入液的用量，对所述浸入液进行配制； 步骤203、土样加酸预浸水处理:将步骤202中配制好的所述浸入液连续加入所述土样 内； 步骤204、土样风干:待经步骤203中土样加酸预浸水处理后的所述土样变形稳定后，将 所述土样风干至天然含水率状态； 步骤205、黄土湿陷性试验:对步骤204中风干后的所述土样进行黄土湿陷性试验，并根 据试验结果判断所述土样是否存在湿陷性：当所述土样存在湿陷性时，说明所述土样的加 酸预浸水处理为无效;否则，当所述土样不存在湿陷性时，说明所述土样的加酸预浸水处理 为有效，再按照步骤三至步骤七中所述的方法，对所述待处理湿陷性黄土地基进行处理。8. 按照权利要求1或2所述的一种加酸预浸水法处理湿陷性黄土地基的方法，其特征在 于:步骤七中排水固结完成后，还需采用常规的地基承载力测试方法，对所述待处理湿陷性 黄土地基的地基承载力进行测试。9. 按照权利要求1或2所述的一种加酸预浸水法处理湿陷性黄土地基的方法，其特征在 于:步骤六中进行湿陷性黄土地基加酸预浸水处理时，采用注水设备将所述浸入液连续加 入至所述待处理湿陷性黄土地基内，所述浸入液的水头高度不小于300mm; 步骤六中湿陷性黄土地基加酸预浸水处理完成后，还需采用常规的预浸水法对所述待 处理湿陷性黄土地基进行处理，并记录预浸水过程中所述待处理湿陷性黄土地基每天的平 均湿陷量，对所述待处理湿陷性黄土地基是否存在湿陷性进行判断;待最后5天所述待处理 湿陷性黄土地基的平均湿陷量小于D时，说明所述待处理湿陷性黄土地基的湿陷变形达到 稳定状态，且所述待处理湿陷性黄土地基的加酸预浸水处理过程完成； 其中，D = lmm/d ~2mm/d。10. 按照权利要求1或2所述的一种加酸预浸水法处理湿陷性黄土地基的方法，其特征 在于：步骤六中进行湿陷性黄土地基加酸预浸水处理之前，还需在所述待处理湿陷性黄土 地基内施工多个呈竖直向布设的导水通道;多个所述导水通道呈均匀布设且其相邻两个所 述导水通道之间的间距为2m~5m，所述导水通道的直径为〇 250mm~〇 350mm; 步骤七中进行排水固结时，多个所述导水通道均为排水固结用的竖向排水井。
【文档编号】E02D3/10GK106049417SQ201610458360
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月22日
【发明人】张耀, 岳文青
【申请人】张耀