浅谈湿陷性黄土的地基处理

浅谈湿陷性黄土的地基处理

宗廷锋

西安万景实业有限公司陕西省西安市710000

摘要：湿陷性黄土地基是建筑工程中的巨大隐患，这一隐患可以给工程的设计建设带来巨大的危害。本文主要分析讲述对于湿陷性黄土选取不同的地基处理方案，通过比对方案得出最优的处理方式。

关键词：湿陷性黄土建筑；地基基础设计；处理方法

引言

湿陷性黄土受到压力容易下沉，且受到水的侵蚀，结构会迅速被破坏。所以当基础坐落在湿陷性黄土地基上时，需要严格地考察建筑使用期间不均匀下降的限制区间、地基受水侵蚀的承受能力以及建筑的重要性。以便建筑物在受到地基湿陷产生的危害时，采取合理有效的综合措施。

1湿陷性黄土概述

湿陷性黄土是指在上覆土层自重应力作用下，或者在自重应力和附加应力共同作用下，因浸水后土的结构破坏而发生显著附加变形的土，其广泛分布于我国东北、西北、华中和华东部分地区。湿陷性黄土是一种特殊性质的土，其土质较均匀、结构疏松、孔隙发育。在未受水浸湿时，一般强度较高，压缩性较小。当在一定压力下受水浸湿，土结构会迅速破坏，产生较大附加下沉，强度迅速降低。故在湿陷性黄土场地上进行建设，应根据建筑物的重要性、地基受水浸湿可能性的大小和在使用期间对不均匀沉降限制的严格程度，采取以地基处理为主的综合措施，防止地基湿陷对建筑产生危害。

2湿陷性黄土地地基评价

我们在评价湿陷性黄土地时需要考虑到以下三个不同的指标：

2.1黄土湿陷系数

黄土湿陷系数是一个评价黄土湿陷性的关键指标。我国规定了湿陷性黄土地基的规范系数，当黄土湿陷系数小于0.015时，认为此处为非湿陷性黄土，当黄土湿陷系数大于或等于0.015时，认为此处为湿陷性黄土。黄土湿陷也并不是只有水就可以，还需要外界产生一定的压力，反之如果只有压力而没有水，湿陷性黄土也是不会出现和产生的。

2.2自重湿陷量计算值

自重湿陷量的计算值需要根据建设场地的取土样本，在实验室内进行浸水压缩试验，测出在当上层土饱和压力下的自重湿陷系数值，在此基础上求出各层土的自重湿陷。由上文已知湿陷性黄土场地分为非自重湿陷性和自重湿陷两种，其中非自重湿陷场地主要由非自重湿陷性黄土组成，自重湿陷场地主要由自重湿陷性黄土组成。非自重湿陷性黄土的湿陷起始压力值大于覆土的自重压力值，所以即使上层覆土浸水之后依然不会压迫地面下降。相反在自重湿陷性场地，一旦上层覆土浸水之后重力就会大于下层的自重湿陷性黄土的起始压力。通常情况下这个自重湿陷计算值的临界值为70mm。

2.3地基受水浸泡湿陷量计算值

湿陷性黄土地是有多层湿陷性黄土层组成，地基湿陷程度可以用湿陷等级来表示，而要想判断黄土地基湿陷等级就需要求解地基受水浸泡湿陷量的计算值。为了方便采取措施，我国现行标准将场地湿陷类型划分为轻微、中等、严重、很严重四个等级。

3湿陷性黄土建筑地基基础设计主要因素

我们进行湿陷性黄土建筑地基处理主要是考虑到以下几个方面：首先是削减地基湿陷面积，其次是提高土地的载重能力。要想达到以上的两点就要求我们考虑几方面的设计因素：分别是确定地基处理黄土层厚度、确定地基处理平面范围、确认地基黄土层承载力范围。只有充分考虑了上述的综合因素，才可以选取恰当的地基处理策略。

根据建筑物的类别，可以将地基处理黄土层的厚度分为全部和部分的消除湿陷量，在非自重湿陷性黄土地建设场地消除地基全部湿陷量时，需要将非自重湿陷性黄土的上覆盖土的饱和自重压力与地基础下的附加压力之和不小于湿陷的起始压力。在自重湿陷性黄土地建设场地消除地基全部湿陷量时，地面下的全部湿陷性黄土层应该被处理。当减小地基部分湿陷量时，需要确定黄土地浸水之后的形变范围，将湿陷性大和湿陷性较大的作为主要的处理目标，因为附加应力大的最容易受到漏水的影响而发生漏陷的现象。由油田工业工程中的以往实践显示，当地基处理后的剩余湿陷量小于220mm时，施工建设时比较容易发生轻微事故，当地基处理后的剩余湿陷量大于220mm时，施工建设时比较容易发生严重事故。

地基处理平面范围主要分为整片处理和局部处理。整片处理就是处理整个建筑的平面；局部处理就是在条形基础的前提下进行处理。整片处理的目的是增强防水效果，局部处理的目的是减小附加应力。

4湿陷性黄土地基处理方法

常用的湿陷性黄土地基处理方法主要有化学加固法、预浸水法、深层强夯法、挤密法、强夯法以及垫层法等。为了消除建筑物在黄土层建设的湿陷性，通常我们采用横向或竖向的夯实挤密法，从而使得处理范围孔隙减小、压缩性降低、承载力提高、干密度增大、湿陷性消除。

垫层法主要是指灰土垫层和土垫层两种。当只需要消除浅层的湿陷性黄土陷量时，应该运用局部土垫层的方式处理；当要求水稳性和土壤承载力都有所提高时，应该采用灰土垫层的办法解决。在垫层法中控制工程质量的压实系数是一个最关键的因素，它由土垫层的深度相决定，往往土垫层的深度越大压实系数就越大。

强夯法顾名思义就是依靠重力进行打击夯实，利用重锤进行自由落体运动，在重力和冲击力的双重作用下，将地表松软的黄土层夯实至紧密状态。这一方法的应用中，土壤中的水分含量是至关重要的因素。含水量较小的土壤地区，土壤往往更加坚硬，土质就更不容易被夯实；此外含水量较大的区域，由于黄土较软更加方便施工；所以在进行施工时，如果黄土层中含水量较小，应该适当的对需要夯实地区的土层加水增湿；如果黄土层中含水量较大，应该采用诸如晾干等措施降低需要夯实地区土层的含水率。所以应该严格计算建设施工的黄土层最优含水量，以便消除湿陷性黄土层并提高土地的地基承载能力。

挤密法是借助爆炸的手段或者成孔设备来进行横向挤压以形成桩孔，并向周围挤压土壤，使得土质更加紧致，然后逐步向孔内填料，并在填料的过程中逐步夯实。挤密法的处理策略十分灵活，可以采用不同的办法进行实施。通常情况下，在填料时应该采用灰土或素土为宜，压实的系数不能太小，并注意保持压实之后黄土层的承重力。在我国现有的黄土地基处理规范中，不应该采用素土或灰土挤密桩法。但是采用素土或灰土挤密桩法在洛阳铲取土成孔中是比较有效的。当需要较大程度的提高地基的承载力时，填装的材料可以选择素混凝土或者水泥土，因为素混凝土和水泥土的强度较高。

孔内深层强夯法是一种具有强挤密、高压强的冲、砸、挤压的夯基作业，采用具有较高动能的特制重力锤进行作业进而达到加固和增强承重力的目的。孔内深层强夯法与挤密法的原理基本相同，但是相比于挤密法来说孔内深层强夯法可以选取的填装材料更加广泛，涉及到粉煤灰、三合土、水泥土、生石灰、碎石土、灰土、渣土、素土等不同的填装材料。但是孔内深层强夯法的采用和设计有其独特的要求，应该按照复合地基进行设计，同时对单桩承载力有着比较高的要求。孔内深层强夯法处理过的湿陷性黄土地基承载力可以达到六百千帕。

预浸水法顾名思义需要先在场地内进行预先浸水，这样才可以让湿陷性黄土在地基建设之前发生湿陷，而不是在工程建设之后。但是预浸水法的使用具有较多的限制条件，比如浸水时要考虑浸水的范围、施工的周期以及后期建设等，所以这一方法在实际生产中并没有十分广泛的应用。

化学加固法通常是对既有建筑进行倾斜纠正或者加固，但是这种方法对于周围土体具有一定的破坏性，所以其应用范围也并不十分广泛。

结语

在湿陷性黄土地区，选择合理的地基处理方法可以带来良好的经济效益。同时在建筑结构方案优化过程中，应从整体结构方案入手，然后再到局部。只有这样，才能不会舍本逐末的错误。

参考文献：

[1]GB50025-2004，湿陷性黄土地区建筑规范[S].北京中国建筑工业出版社2004.