CN113293753B - 一种强夯结合酸水处理湿陷性黄土地基的方法 - Google Patents

Abstract

一种强夯结合酸水处理湿陷性黄土地基的方法，先通过室内试验对土样的基本物理力学指标和碳酸钙含量进行测试，并根据测试结果，选择合适的酸的种类，计算酸的用量，再在场地钻孔注入浸入溶液，对黄土的不良架空结构进行破坏，为后期强夯黄土地基做预处理；注入浸入溶液后，通过现场试验测试试验效果，当验证效果达到预期目标后，再用强夯法施工，利用酸、水和力三者在一起的作用达到更好的地基处理效果；本发明更好的消除黄土地基的湿陷性，提高湿陷性黄土的承载能力，减少对周边居民和环境的影响。

Description

一种强夯结合酸水处理湿陷性黄土地基的方法

技术领域

本发明涉及湿陷性黄土地基技术领域，具体涉及一种强夯结合酸水处理湿陷性黄土地基的方法。

背景技术

湿陷性黄土具有肉眼可见的大孔隙和天然剖面形成的垂直节理，当土体受到外界压力和受水浸湿的双重作用下，其自身原有结构会迅速破坏，结构强度急剧下降，土体会产生显著的下沉，进而导致结构物大幅度沉降、开裂或倾斜，危害巨大。

现有的湿陷性黄土地基多采用强夯法，强夯法处理湿陷性黄土地基其具体步骤为：施工准备；清理平整土地；试夯，确定强夯参数；第一遍夯点放线，逐点夯，夯万平整场地，测记标高；第二遍夯点放线，逐点夯，夯万平整场地，测记标高；第n遍夯点放线，逐点夯，夯万平整场地，测记标高；满夯拍平，平整场地，测记标高，计算地基夯沉量；质量检测；检查验收：如果符合，施工结束；如果不符合，再处理再验收，直至符合，施工结束。

强夯法处理深层地基土时，需要强大的冲击能，会对周围建筑物产生一定的振动，有可能造成周围建筑物的沉降，夯击能过大会引起扬尘，带来环保问题，从而影响附近居民的生活和生产。现有强夯法处理湿陷性黄土的有效深度不超过15m，因此对大厚度湿陷黄土的处理效果不佳。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供了一种强夯结合酸水处理湿陷性黄土地基的方法，更好的消除黄土地基的湿陷性，提高湿陷性黄土的承载能力，减少对周边居民和环境的影响。

为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种强夯结合酸水处理湿陷性黄土地基的方法，包括以下步骤：

步骤一，采样：在预处理黄土地基的场地取样，将原状土样整块切除，用保鲜膜或塑料袋紧密包裹，标记土样的上部和下部，运至实验室；

步骤二，室内实验：根据《土工试验规程》SL237-1999测试土样的基本物理力学指标以及土样中碳酸钙的百分含量x(％)；

步骤三，确定场地所需酸总量：假设场地需处理湿陷性黄土土体总体积为V(m³)，已知土体的干密度ρ(kg/m³)和土体中碳酸钙的百分含量x(％)，得出土体中所含碳酸钙的质量为ρVx，再计算出所需酸的用量y；

步骤四，确定所需酸溶液的总量：根据步骤三所确定酸的用量，确定所需浸入溶液的总量V_p；

步骤五，钻孔并注入溶液：在场地内按照1.5-2米间距布置钻孔，钻孔采用正方形或者正三角形，钻孔深度达到或接近湿陷性黄土的底层，通过钻机或者洛阳铲成孔，并将浸入溶液的总量V_p平均注入到每个钻孔中；

步骤六，填孔：待钻孔中的浸入溶液流逝后，往钻孔中填入生石灰块，将场地的含水量降至接近最优含水量，每孔填灰量按下式计算：

Vs——每孔填灰量(kg)；

w,w_op——分别为处理深度土体厚度h内土层的天然含水率平均值和最优含水率平均值；

b——钻孔截面边长(m)，取1.5～2m；

h——需降低含水量的土层厚度；

ρ_d——降湿厚度内土层天然干密度平均值(kg/m³)；

ρ_w——水的密度，取ρ_w＝l000kg/m³；

w_s——每kg生石灰的降水率，取0.6～0.75；

步骤七，强夯法施工：根据现场试夯确定强夯法的有效加固深度和施工方法。

所述的步骤一中采样的取土深度应不小于2m，在湿陷性黄土层的不同深度取样，1m间距深度取一个土样。

所述的步骤二中对采取的土样进行基本物理力学试验，并测试其碳酸钙的百分含量，具体为：通过试验确定湿陷性黄土层的底层深度h`，即湿陷系数小于0.015的黄土层的深度，具体实验和判定方法依据《湿陷性黄土地区建筑规范》GB50025；场地中土中碳酸钙的百分含量x(％)应取不同深度土样碳酸钙含量的加权平均值。

所述的步骤三中需要处理的黄土层的体积V＝a×b×h`，其中h`为场地设计处理的湿陷性黄土层的底层深度，当h≤15m时，h`取h；当h>15m时，h`取地层危险断面下2米的深度；a，b分别为需要强夯处理的场地的长度和宽度，其值应为建筑物基础的长度(a`)和宽度(b`)加基底下设计处理深度的1/2～2/3，即：

V＝(a`+ψh`)×(b`+ψh`)×h`， (2)

ψ取1/2～2/3。

所述的步骤3中酸的种类应尽量选取环保、性质温和的酸，包括磷酸、草酸、乙酸等；当场地土层为大厚度湿陷性黄土(湿陷性黄土厚度大于20m)，且无地下水时，考虑适用硝酸等强酸，从而达到更好的地基处理效果。

所述的步骤四中按照以下办法选择溶液浓度c：配制0.5mol/L、1mol/L、1.5mol/L和2mol/L，4个浓度的磷酸溶液，浸泡某黄土样3天，自然风干；用2mm的筛子筛选10g风干土样，倒入50ml蒸馏水的试瓶中，均匀搅拌30分钟，静止后，用pH计或者pH试纸测试实验前后溶液的pH值，选择试验后土壤浸出液pH值略大于6的磷酸溶液所对应的浓度。

所述的步骤五是按照最大程度去除黄土湿陷性计算用酸总量，根据工程实际情况，降低浸入溶液的总用量，实际浸入溶液的总用量为理论计算总量的0.3-1倍。

所述的步骤六按照《土工试验方法标准》(GB/T 50123-2019)测试钻孔内浸入溶液消逝后土样的干密度、最优含水率和天然密度，再按照式(3)计算填灰量。

所述的步骤七中当场地含水率降至最优含水率w_op±2％时，进行现场试验确定其适用性，试验区面积应不小于20m×20m；先用低能级1000kN·m，落距4m，满夯一次并用机械碾压；夯点采用对称、均匀性好的正三角形、正方形布点，夯锤底面为圆形；夯点间距为锤径的1.2倍—2.5倍；低能级时取小值，高能级或考虑能级组合时取大值；地基处理范围大于工程基础范围，每边超出外缘的宽度为工程基础下设计处理深度的1/2至2/3，并不小于3m；根据预处理湿陷性黄土的深度选取相适应的夯击能，将常规强夯法处理的深度乘以加强系数，即l`＝l×ɑ，l为常规强夯法消除湿陷性黄土层的有效深度预估值，l`为本方法消除湿陷性黄土层的有效深度预估值，ɑ为加强系数，5m以内取2，5-10m取1.5，10m以上取1.3；

试验完毕后，根据实际情况对有效深度预估值进行调整；夯击遍数不少于3边，夯击能宜逐级增大到试验后确定的数值，最后一遍夯击后，以落距4-6m的低能量对表层土满夯2-3击，两遍夯击之间有时间间隔，间隔时间根据黄土的渗透性决定，为7-14天。

本发明使用强夯结合酸水处理湿陷性黄土地基的方法，在试夯时预先用酸溶液处理湿陷性黄土层，因预先用酸破坏了黄土的内部结构，用较小的夯击能就可以达到预期的地基处理深度，因此减少了噪音和对周围建筑物的破坏；用较高的能量夯击大厚度湿陷性黄土时，可以达到较为理想的处理效果和深度；且通过试验证明了该方法能够更有效的去除黄土的湿陷性、减小湿陷变形、增强黄土的强度，提高黄土的承载力。

本发明与现有技术相比具有以下优点：本发明先通过室内试验对土样的基本物理力学指标进行测试，并根据测试结果，选择合适的酸的种类，再在场地钻孔注入浸入溶液，对黄土的不良架空结构进行破坏，为后期强夯黄土地基做预处理；注入浸入溶液后，通过现场试验测试试验效果，当验证效果达到预期目标后，再用强夯法施工，利用酸、水和力三者在一起的作用达到更好的地基处理效果；具体有以下优点：

1、技术改进原理清晰，方法简单，施工方便。

2、适用面广，传统强夯法仅对15m厚度以内的湿陷性黄土有较好的去除其湿陷性的作用，对于大厚度湿陷性黄土的处理效果不佳，而该方法对于处理大厚度的湿陷性黄土的效果较为理想。

3、能对深部黄土层进行有效处理，尤其对于自重湿陷性黄土场地，下部湿陷性黄土层比用常规的强夯法处理的效果好，利于高层建筑和超重建筑的建造。

4、与传统强夯法相比，本发明不仅更好的消除了黄土的湿陷性，黄土的强度和抗变形的性能也得到了提高。

5、对周围居民的生活和周边建筑物的影响较小。

附图说明

图1为本发明的流程图。

图2为实施例滤纸包裹原状样示意图。

图3为实施例黄土的分类图。

图4为实施例天然黄土和酸改良黄土的e-logp曲线图。

图5为实施例部分试样在不同应力条件下的电镜扫描照片，(a)和(b)是天然黄土和1mol/L磷酸浸泡过的黄土在50kPa压力下固结后放大50倍的SEM照片；(c)和(d)是天然黄土和1mol/L磷酸浸泡过的黄土(LTA 1)在50kPa压力下浸水后的放大500和1000倍的SEM照片。

图6为实施例不同土样，湿陷系数和压力的关系。

图7为实施例土样动应力和振幅次数的关系。

图8为实施例不同土样在100和300kPa围压下的动强度包线图。

图9为实施例土样孔隙水压力和振幅次数的关系。

图10为实施例不同土样在50、100、200和400kPa围压下抗剪强度包线图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做详细描述。

参照图1，一种强夯结合酸水处理湿陷性黄土地基的方法，包括以下步骤：

步骤一，采样：在预处理黄土地基的场地取样，将原状土样整块切除，用保鲜膜或塑料袋紧密包裹，标记土样的上部和下部，防干扰运至实验室；

采样的取土深度应不小于2m，在有条件的情况下，应尽可能多的在湿陷性黄土层的不同深度取样，1m间距深度取一个土样。

步骤二，室内实验：根据《土工试验规程》SL237-1999测试土样的基本物理力学指标以及土样中碳酸钙的百分含量x(％)；

具体为：通过试验确定湿陷性黄土层的底层深度h，即湿陷系数小于0.015的黄土层的深度，具体实验和判定方法依据《湿陷性黄土地区建筑规范》GB50025；场地中土中碳酸钙的百分含量x(％)应取不同深度土样碳酸钙含量的加权平均值；

步骤三，确定场地所需酸总量，本实施例以磷酸为例进行说明：假设场地需处理湿陷性黄土土体总体积为V(m³)，已知土体的干密度ρ(kg/m³)和土体中碳酸钙的百分含量x(％)，得出土体中所含碳酸钙的质量为ρVx，再根据化学方程式：2H₃PO₄+CaCO₃＝Ca(H₂PO₄)₂+H₂O+CO₂↑计算出所需磷酸的用量；

式中：M——需要处理湿陷性黄土土体总重(kg)；y——所需磷酸总量(kg)；

需要处理的黄土层的体积V＝a×b×h`，其中h`为场地设计处理的湿陷性黄土层的底层深度，当h≤15m时，h`取h；当h>15m时，h`取地层危险断面下2米的深度；a，b分别为需要强夯处理的场地的长度和宽度，其值应为建筑物基础的长度(a`)和宽度(b`)加基底下设计处理深度的1/2～2/3，即：

V＝(a`+ψh`)×(b`+ψh`)×h`， (2)

ψ取1/2～2/3；

步骤四，确定所需酸溶液的总量：根据步骤三所确定的磷酸的总用量，确定所需浸入溶液的总量V_p；

式中：V_p——浸入溶液的总量(L)；

c——溶液浓度(mol/L)；

按照以下办法选择溶液浓度c：配制0.5mol/L、1mol/L、1.5mol/L和2mol/L，4个浓度的磷酸溶液，浸泡某黄土样3天，自然风干；用2mm的筛子筛选10g风干土样，倒入50ml蒸馏水的试瓶中，均匀搅拌30分钟，静止后，用pH计或者pH试纸测试实验前后溶液的pH值，结果如表1所示，选择试验后土壤浸出液pH值略大于6的磷酸溶液所对应的浓度，也就是1mo/L(因为地下水的pH值要大于6，浓度略大约6可以节约溶剂用水，降低项目成本)；详细试验步骤依据《土工试验方法标准》(GB/T 50123-2019)的酸碱度试验。

表1试验前后磷酸溶液的pH值

磷酸浓度(mol/L)	0.5	1	1.5	2
					试验前pH值	0.87	0.62	0.52	0.41
试验后pH值	6.75	6.35	5.92	5.45

步骤五，钻孔并注入溶液：在场地内按照1.5-2米间距布置钻孔，钻孔采用正方形或者正三角形，钻孔深度宜达到或接近湿陷性黄土的底层，通过钻机或者洛阳铲成孔，并将浸入溶液的总量V_p平均注入到每个钻孔中；

按照最大程度去除黄土湿陷性计算用酸总量，根据工程实际情况，如工期、造价、对黄土湿陷性去除的要求等，降低浸入溶液的总用量，从而达到降低工程造价，节约工时的目的；实际浸入溶液的总用量为理论计算总量的0.3-1倍(浸入溶液总量越少，工期越快，造价越低，但是湿陷性去除效果降低)；

步骤六，填孔：待钻孔中的浸入溶液流逝后，往钻孔中填入生石灰块，将场地的含水量降至接近最优含水量，本实施例按照《土工试验方法标准》(GB/T 50123-2019)测试钻孔内浸入溶液消逝后土样的干密度、最优含水率和天然密度，再按照式(1)计算填灰量，每孔填灰量按下式计算：

Vs——每孔填灰量(kg)；

w,w_op——分别为处理深度土体厚度h内土层的天然含水率平均值和最优含水率平均值；

b——钻孔截面边长(m)，取1.5～2m；

h——需降低含水量的土层厚度；

ρ_d——降湿厚度内土层天然干密度平均值(kg/m³)；

ρ_w——水的密度，取ρ_w＝l000kg/m³；

w_s——每kg生石灰的降水率，取0.6～0.75；

步骤七，强夯法施工：根据现场试夯确定强夯法的有效加固深度和施工方法；因为该方法与传统强夯法存在较大的差异，需要在现行国家规范《湿陷性黄土地区建筑规范》GB50025和《建筑地基处理技术规范》JGJ79的有关规定上进行相应的改进。

当场地含水率降至最优含水率w_op±2％时，进行现场试验确定其适用性，试验区面积应不小于20m×20m；由于浸酸后，黄土强度有较大降低，先用低能级1000kN·m，落距4m，满夯一次并用机械碾压；夯点采用对称、均匀性较好的正三角形、正方形布点，夯锤底面为圆形；夯点间距为锤径的1.2倍—2.5倍；低能级时取小值，高能级或考虑能级组合时取大值；地基处理范围应大于工程基础范围，每边超出外缘的宽度为工程基础下设计处理深度的1/2至2/3，并不小于3m；根据预处理湿陷性黄土的深度选取相适应的夯击能，将常规强夯法处理的深度乘以加强系数，即l`＝l×ɑ，l为常规强夯法消除湿陷性黄土层的有效深度预估值(表2)，l`为本发明方法消除湿陷性黄土层的有效深度预估值(表3)，ɑ为加强系数，5m以内取2，5-10m取1.5，10m以上取1.3；

例如：8500kN·m的夯击能按照常规强夯法处理Q₄黄土为12m，按照本方法处理后，处理的深度为5×2+5×1.5+2×1.3＝20.1m

表2常规强夯法消除湿陷性黄土层的有效深度预估值(m)

表3本发明方法消除湿陷性黄土层的有效深度预估值(m)

试验完毕后，根据实际情况对有效深度预估值进行调整；夯击遍数不少于3边，夯击能宜逐级增大到试验后确定的数值，最后一遍夯击后，以低能量(落距4-6m)对表层土满夯2-3击；夯坑周围地面不发生大的隆起，不应因夯坑过深发生提锤困难，两遍夯击之间应有时间间隔，间隔时间根据黄土的渗透性决定，在7-14天；

其他未详细说明的施工和检测步骤依据《湿陷性黄土地区建筑规范》GB50025和《建筑地基处理技术规范》JGJ79进行操作。

图1中未达到预期效果需要重新进行上一步，即重新确定用水量或者重新确定用酸量。

图1中达到预期效果指在同等条件下，注入酸水处理过的黄土地基比未经过处理的天然黄土用常规强夯法处理后的地基物理力学性质更好，包括湿陷性更小，处理的地基深度更深，强度更大，变形更小。

本实施例的有益效果为：对西安北郊某黄土基坑土样进行了一系列物理力学试验说明酸水处理后的黄土更便于强夯法施工，其工程性质优于天然黄土和浸水处理过的黄土。

将切削好的原状样侧面包裹一层多孔塑料薄膜，再包裹一层滤纸，放入制备好的水溶液、0.5mol/L磷酸溶液(LTA 0.5)和1mol/L磷酸溶液(LTA 1)浸泡3天，如图2所示。

测出浸泡过酸水的黄土和原状土的液塑限，如图3所示，由图3黄土的分类图可知，经过酸处理过的黄土已经不在粉粒黄土的核心区，说明经过酸浸泡过黄土的性质已经发生了较大的变化。

参照图4，通过图4可以发现，在不同的荷载固结后，1mol/L磷酸溶液(LTA 1)浸泡过的土的孔隙比最小，0.5mol/L磷酸溶液(LTA0.5)浸泡过的土的孔隙比次之，再次是水浸泡过的黄土，天然黄土的孔隙比最大。说明酸浸泡的黄土经过固结压缩后，密度最大，其次是水浸泡的，最后是天然黄土。这一现象在低于800kPa压力时，效果比较明显，800kPa压力大约等于40m厚饱和黄土的重度，可以满足一般工程需要。

参照图5，(a)和(b)是天然黄土和1mol/L磷酸浸泡过的黄土在50kPa压力下固结后放大50倍的SEM照片，天然黄土经过固结压缩后，颗粒仍然较粗糙，颗粒间空隙也较明显；相比之下，磷酸溶液浸泡过的黄土的颗粒较细腻匀称，无明显肉眼可见空隙。(c)和(d)是天然黄土和1mol/L磷酸浸泡过的黄土(LTA 1)在50kPa压力下浸水后的放大500和1000倍的SEM照片，天然黄土呈架空结构，有很多大孔隙；磷酸浸泡过的黄土压缩后，较密实，表现为胶结连接和胶凝形态，这样结构的土强度更大，具有较好的抵抗外界应力而不产生变形和破坏的能力，可承受更大的荷载。

参照图6，可以看出经过不同溶液浸泡过后，天然黄土的湿陷系数最高，其次是水浸泡过的黄土，再次是0.5mol/L磷酸改浸泡的黄土，1mol/L磷酸浸泡过的黄土的湿陷系数最低，说明经过酸处理过后，黄土的湿陷性得到了显著去除。

参照图7，图7表示在100kPa和300kPa围压下，天然黄土、水浸泡的黄土和磷酸浸泡的黄土的破坏振次与动应力大小的关系，做出了6条拟合线，K_C表示固结比，ε_df表示震动破坏时的应变，y＝-22.37ln(x)+245.31是在300kPa下1mol/L磷酸浸泡过的黄土的破坏振次与动应力大小的关系，拟合度为0.91；y＝-19.97ln(x)+206.35是在300kPa下浸水后的黄土的破坏振次与动应力大小的关系，拟合度为0.96；y＝-17.62ln(x)+184.18是在300kPa下天然黄土的破坏振次与动应力大小的关系，拟合度为0.94；y＝-14.46ln(x)+143.71是在100kPa下1mol/L磷酸浸泡过的黄土的破坏振次与动应力大小的关系，拟合度为0.98；y＝-6.78ln(x)+100.45是在100kPa下浸水后的黄土的破坏振次与动应力大小的关系，拟合度为0.92；y＝-4.82ln(x)+88.52是在100kPa下天然黄土的破坏振次与动应力大小的关系，拟合度为0.95；对于同一震动应力，磷酸浸泡过的黄土能够承受的动应力次数更多，这就证明相同的外界情况下，磷酸浸泡过的黄土在相同压力压缩后的抗震性更好。

参照图8，图8反映了不同土样在100和300kPa围压下的动强度的大小，磷酸浸泡过的黄土的动强度包线高于天然黄土和水浸泡过的黄土的动强度包线。其中τ_f表示土的动剪应力，σ₃表示围压，τ_f＝25.1+σ₃tan 12.9表示磷酸浸泡过的黄土的动强度包线，动粘聚力为25.1kPa，动内摩擦角为12.9°；τ_f＝21.4+σ₃tan 10.6天然黄土的动强度包线，动粘聚力为21.4kPa，动内摩擦角为10.6°；τ_f＝20.3+σ₃tan9.3天然黄土的动强度包线，动粘聚力为20.3kPa，动内摩擦角为9.3°。这就证明，在相同的静应力和动应力组合的情况下，酸浸泡过的黄土在强夯法施工后的稳定性大于天然黄土和水浸泡过的黄土的稳定性。

参照图9，图9表示孔隙水压与振幅次数之间的关系，在100kPa围压和300kPa围压下，根据孔隙水压与振幅次数之间的关系做出的拟合线，R²表示为拟合准确度，公式K_C是在固结比为1，ε_df动应变破坏值为5％。y＝0.22857ln(x)-0.275是在100kPa围压下1mol/L磷酸浸泡过的黄土的孔隙水压与振幅次数之间的关系，拟合度为0.86；y＝0.19153ln(x)-0.86是在100kPa下水浸泡的黄土的孔隙水压与振幅次数之间的关系，拟合度为0.97；y＝0.20314ln(x)-0.72是在100kPa下天然黄土的孔隙水压与振幅次数之间的关系，拟合度为0.94。y＝0.058ln(x)-0.11是在300kPa下1mol/L磷酸浸泡过的黄土的孔隙水压与振幅次数之间的关系，拟合度为0.76；y＝0.054ln(x)-0.07是在100kPa水浸泡的黄土的孔隙水压与振幅次数之间的关系，拟合度为0.84。几种不同的土样虽然都没有达到液化水平，但是酸浸泡过的黄土的孔隙水压低于水浸泡过的和天然黄土的孔隙水压的。这就证明了磷酸浸泡过的黄土经过夯实后的抗液化性要比常规强夯法的抗液化性好。

参照图10，图10表示不同土样的抗剪强度与压力之间的关系。其中∈_f表示土的剪应力，σ₃表示围压，∈_f＝35+σ₃tan25.1表示1mol/L磷酸浸泡过的黄土的强度包线，粘聚力为35kPa，内摩擦角为25.1°；τ_f＝19+σ₃tan25表示0.5mol/L磷酸浸泡过的黄土的强度包线，粘聚力为19kPa，内摩擦角为25°；τ_f＝15+σ₃tan25.2表示水浸泡过的黄土的强度包线，粘聚力为15kPa，内摩擦角为25.2°；τ_f＝13+σ₃tan25.3表示天然黄土的强度包线，粘聚力为13kPa，内摩擦角为25.3°。这就证明，在相同的围压下固结后，酸浸泡过的土样强度略高。因此，同样夯击能作用下，经过酸浸泡过的黄土在强夯法施工后的强度大于天然黄土和水浸泡过的黄土的强度。

Claims (8)

1.一种强夯结合酸水处理湿陷性黄土地基的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，采样：在预处理黄土地基的场地取样，将原状土样整块切除，用保鲜膜或塑料袋紧密包裹，标记土样的上部和下部，运至实验室；

步骤二，室内实验：根据《土工试验规程》SL237-1999测试土样的基本物理力学指标以及土样中碳酸钙的百分含量x；

步骤三，确定场地所需酸总量：假设场地需处理湿陷性黄土土体总体积为V，单位为m³，已知土体的干密度ρ、单位为kg/m³和土体中碳酸钙的百分含量x，得出土体中所含碳酸钙的质量为ρVx，再计算出所需酸的用量y；

步骤四，确定所需酸溶液的总量：根据步骤三所确定酸的用量，确定所需浸入溶液的总量V_p；

步骤五，钻孔并注入溶液：在场地内按照1.5-2米间距布置钻孔，钻孔采用正方形或者正三角形，钻孔深度达到或接近湿陷性黄土的底层，通过钻机或者洛阳铲成孔，并将浸入溶液的总量V_p平均注入到每个钻孔中；

步骤六，填孔：待钻孔中的浸入溶液流逝后，往钻孔中填入生石灰块，将场地的含水量降至接近最优含水量，每孔填灰量按下式计算：

Vs——每孔填灰量，单位为kg；

w,w_op——分别为处理深度土体厚度h内土层的天然含水率平均值和最优含水率平均值；

b——钻孔间距，取1.5～2m；

h——需降低含水量的土层厚度；

ρ_d——降湿厚度内土层天然干密度平均值kg/m³；

ρ_w——水的密度，取ρ_w＝l000kg/m³；

w_s——每kg生石灰的降水率，取0.6～0.75；

步骤七，强夯法施工：根据现场试夯确定强夯法的有效加固深度和施工方法；

所述的步骤七中当场地含水率降至最优含水率w_op±2％时，进行现场试验确定其适用性，试验区面积应不小于20m×20m；先用低能级1000kN·m，落距4m，满夯一次并用机械碾压；夯点采用对称、均匀性好的正三角形、正方形布点，夯锤底面为圆形；夯点间距为锤径的1.2倍—2.5倍；低能级时取小值，高能级或考虑能级组合时取大值；地基处理范围大于工程基础范围，每边超出外缘的宽度为工程基础下设计处理深度的1/2至2/3，并不小于3m；根据预处理湿陷性黄土的深度选取相适应的夯击能，将常规强夯法处理的深度乘以加强系数，即l`＝l×ɑ，l为常规强夯法消除湿陷性黄土层的有效深度预估值，l`为本方法消除湿陷性黄土层的有效深度预估值，ɑ为加强系数，5m以内取2，5-10m取1.5，10m以上取1.3；

试验完毕后，根据实际情况对有效深度预估值进行调整；夯击遍数不少于3遍，夯击能宜逐级增大到试验后确定的数值，最后一遍夯击后，以落距4-6m的低能量对表层土满夯2-3击，两遍夯击之间有时间间隔，间隔时间根据黄土的渗透性决定，为7-14天。

2.根据权利要求1所述的一种强夯结合酸水处理湿陷性黄土地基的方法，其特征在于：所述的步骤一中采样的取土深度应不小于2m，在湿陷性黄土层的不同深度取样，1m间距深度取一个土样。

3.根据权利要求1所述的一种强夯结合酸水处理湿陷性黄土地基的方法，其特征在于：所述的步骤二中对采取的土样进行基本物理力学试验，并测试其碳酸钙的百分含量，具体为：通过试验确定湿陷性黄土层的底层深度h`，即湿陷系数小于0.015的黄土层的深度，具体实验和判定方法依据《湿陷性黄土地区建筑规范》GB50025；场地中土中碳酸钙的百分含量x应取不同深度土样碳酸钙含量的加权平均值。

4.根据权利要求1所述的一种强夯结合酸水处理湿陷性黄土地基的方法，其特征在于：所述的步骤三中需要处理的黄土层的体积V＝a×b×h`，其中h`为场地设计处理的湿陷性黄土层的底层深度，当h≤15m时，h`取h；当h>15m时，h`取地层危险断面下2米的深度；a，b分别为需要强夯处理的场地的长度和宽度，其值为建筑物基础的长度a`和宽度b`加基底下设计处理深度的1/2～2/3，即：

V＝(a`+ψh`)×(b`+ψh`)×h`，

ψ取1/2～2/3。

5.根据权利要求1所述的一种强夯结合酸水处理湿陷性黄土地基的方法，其特征在于：所述的步骤三中酸的种类尽量选取环保、性质温和的酸，包括磷酸、草酸或乙酸；当场地土层为大厚度湿陷性黄土，即湿陷性黄土厚度大于20m，且无地下水时，使用强酸，从而达到更好的地基处理效果。

6.根据权利要求1所述的一种强夯结合酸水处理湿陷性黄土地基的方法，其特征在于：所述的步骤四中按照以下办法选择溶液浓度c：配制0.5mol/L、1mol/L、1.5mol/L和2mol/L，4个浓度的磷酸溶液，浸泡某黄土样3天，自然风干；用2mm的筛子筛选10g风干土样，倒入50ml蒸馏水的试瓶中，均匀搅拌30分钟，静止后，用pH计或者pH试纸测试实验前后溶液的pH值，选择试验后土壤浸出液pH值略大于6的磷酸溶液所对应的浓度。

7.根据权利要求1所述的一种强夯结合酸水处理湿陷性黄土地基的方法，其特征在于：所述的步骤五是按照最大程度去除黄土湿陷性计算用酸总量，根据工程实际情况，降低浸入溶液的总用量，实际浸入溶液的总用量为理论计算总量的0.3-1倍。

8.根据权利要求1所述的一种强夯结合酸水处理湿陷性黄土地基的方法，其特征在于：所述的步骤六按照《土工试验方法标准》GB/T50123-2019测试钻孔内浸入溶液消逝后土样的干密度、最优含水率和天然密度，再按照步骤六计算填灰量。

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