湿陷性黄土地区地基处理措施探讨

湿陷性黄土地区地基处理措施探讨

张晶 

中国葛洲坝集团市政工程有限公司  443000

摘要：在湿陷性黄土地区实施有效的地基处理对于保障其设计满足施工质量要求有着十分关键的意义和作用，同时基于目前我国湿陷性黄土地区的地基处理现状来看，其主要处理的方法包含换填垫层、强夯加固、预浸水和化学加固方法。本文以此为背景，结合其前期勘察的相关要点，分析这些地基处理技术的实际应用。

关键词：湿陷性黄土地区；地基处理；技术措施

前言：

目前在我国的东北地区、西北地区、华东地区和华中地区的部分地区都有着湿陷性黄土类型，其有着结构性强、孔隙明显和湿陷性强等特征，因此在这些地区工程建设过程中，需要对其进行有效的地基处理，如果处理不当很容易发生地基湿陷变形等问题，如在地铁车辆段施工作业中，需要对其地基基体进行详细分析，并明确这些工程建设的实际作用，以此来实现工程建设的目标和质量要求，促进湿陷性黄土地区地基处理质量的提升，为这些区域工程建设创造良好的地质条件。

1  湿陷性黄土地区基本概述

一般目前我们所熟悉的黄土，在半干旱和干旱的条件下，在陆相沉积作用下逐渐形成的一种特殊土质[1]。黄土可以分为原生和次生黄土两种类型，前者是在风力搬运下逐渐形成的黄土形式，后者则是在经过水流的搬运和冲刷之后，重新冲积形成的黄土形式。结合黄土本身的湿陷性特点，可以将其分为自重湿陷性、非自重湿陷性和湿陷性黄土三种形式。一般湿陷性黄土是指在受到一定的外界压力下，受到水侵湿后，结构会快速被破坏，产生显著的附加沉降，出现水分侵湿的现象，引起其土层的结构发生变化。而自重湿陷性黄土是由于黄土上层土层的自重压力而引起的黄土水分侵湿问题所形成的附加沉降的湿陷性黄土。而非自重湿陷性黄土则是覆土自重压力作用，该作用虽然会引起黄土水分侵湿问题，但是并没有形成较为明显的附加沉降现象。湿陷性黄土地基湿陷等级如表1所示。

表1：湿陷性黄土地基湿陷等级统计

注：Δs为湿陷量，Δzs为自重湿陷量。

2  工程案例背景

2.1 工程背景概述

某工程为湿陷性黄土地区的大型体育场工程，其占地总面积为389958m2，看台的结构为框架结构，罩棚结构为桁架结构，基础为柱下条形，在该体育场内的看台区域地基基础设计为乙级，湿陷性黄土地区建筑物分类为乙级。地震烈度为6度，地震基本加速度为0.05g，地震分组为第二组，场地类别为Ⅲ类。

2.2 地质情况分析

该工程的填土层厚度为0.3-0.7m，颜色为褐黄色，以粉土为主，分布不均匀，含有大量的植物根，松散且稍湿[2]。黄土状粉土层其层面的高程为1376.92-1379.42m，颜色为褐黄色，土质较为均匀，并且自然地面下9.5m以上虫孔，大孔隙发育，含有白色的钙质条纹，稍密和稍湿，并且不均匀分布有厚度为0.3-1.9m的泥钙质团块夹层，中密和稍湿。在摇震反应中，其呈现中等状况，没有光泽，且干强度较低，没有良好的韧性。

2.3 湿陷性等级

在该工程勘察报告中显示，在勘察的场地范围内没有地下水，湿陷性黄土的深度为9.25-18.75m，实现系数为s值在0.015-0.227之间，总体湿陷量为1471.2-1160.7mm，属于Ⅲ级的自重湿陷性场地。

2.4 腐蚀性及其判断

在本次工程勘察的场地范围内没有见到地下水，因此不用考虑到地下水对于工程的施工影响；同时场地的土质对于混凝土和混凝土结构中的钢筋都不具有腐蚀性[3]。

2.5 看台地基处理方案选择

结合相关设计要求，地基承载力必须要在200kPa以上，因此需要对该工程场地内的地基进行处理。根据《湿陷性黄土地区建设规范》（GB 50025-2004）第6.1.1条规定，需要将地基中的部分湿陷量进行消除，并采取桩基础来将全部的湿陷性黄土层穿透，或者将基础设置在非湿陷性黄土层上。结合对常见的地基处理方法进行比较分析。

（1）垫层法。该方法只能处理深度较浅范围内的土层，因此该工程不宜采用。

（2）预浸水法。该方法可以消除深厚土层的湿陷性，但是施工的周期相对较长，并且需要消耗大量的水资源，本工程不适合采用该技术[4]。

（3）CFG桩复合地基法。该方法虽然可以达到深度处理的要求，但是在大厚度的湿陷性黄土中施工很容易发生断桩、夹泥和空芯等问题，并且难以控制桩基的质量，因此本工程也宜采用。

（4）灌注桩。该方法施工工艺相对较为成熟，并且成孔的方法多种多样，但是需要可靠的持力层支持，因此本工程也不宜采用。

（5）挤密法。由于本工程的基础类型为柱下条形基础，对于承载力的要求也不是抬高，并且上部罩棚采用桁架结构，整个建筑对于沉降差的要求相对较为严格，处理深度选择12m，可以满足该工程的施工需求。

3  地基处理技术措施

3.1 地基处理措施

在上述工程背景分析中，体育场内的看台区域地基基础设计为乙级，因此对于看台区域需要采取灰土挤密桩实施整片处理，深度为14.7m，处理后剩余的湿陷量为0-7.76cm，该数值<15cm[5]。同时跑道区域的素土翻夯平均压实系数D>0.95，需要对全部的场地进行翻夯操作。另外灰土桩的直径d为400mm，桩心距L为1.0m，桩长度均为12m，桩孔按照等边三角形形状进行布置，在桩孔的填料中国，其灰土配比为2∶8，压实系数为D>0.97.桩间土的平均挤密系数D>0.93。桩定标高上做出500厚度的整片灰土垫层，灰土比为2∶8，平均压实系数D>0.95，其与桩分布的范围同样。最后其灰土垫层的涂料可以采取粉质黏土，但是该黏土不得含有任何松软杂质，过筛后其颗粒直径不得大于15mm。采取新鲜的消石灰作为石灰材料，颗粒直径需要在5mm以下。在成孔施工作业中，其应当满足《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012）中相关要求，在后续结合该规范进行检验和施工作业，在检验合格之后将筛好的填土分层向孔内填入，并将其进行分层夯实，直到设计标高的位置。

3.2 实验与检测

（1）在对灰土填料夯实期间，其夯实质量需要满足《湿陷性黄土地区建设规范》（GB50025-2004）中的6.4.10条规定进行检验。

（2）在处理的深度内部，需要分层取样，以此来测定其孔内部填料的湿陷性和压缩性。

（3）在现行进行荷载试验或者其他的原位测试，需要经过灰土挤密处理后，保障复合地基的承载力特征值不小于200kPa，复合土层的压缩模量不应当小于20MPa。

（4）在地基的处理施工开始之前，需要在施工现场选择具有代表向的地段进行试验性质的施工作业，如果试验施工满足实际工程要求，需要将必要的参数获取，以此再进行实际地基处理施工作业。

结语：

综上所述，本文基于实际案例分析湿陷性黄土地区地基处理的相关措施，希望能够为相关工程的实施与质量提升提供有效的建议和意见，以此来提升整体施工的质量。

参考文献：

[1] 李林芳.湿陷性黄土地区地基处理方案优选研究[J].交通世界(建养机械),2019,000(005):86-87,103.

[2] 韩定杰.湿陷性黄土地区地基处理研究[J].山西建筑,2019,45(02):68-70.

[3] 杨丽娜.湿陷性黄土地区岩土工程勘察和地基处理措施探讨[J].科技创新与应用,2019(33).

[4] 党忠胜,王明伟.湿陷性黄土地区高层建筑地基处理方法分析[J].环球市场,2019,000(006):311.

[5] 卢延吉,安芳.浅析湿陷性黄土地区建筑地基处理对策[J].汽车世界,2019,000(011):P.182-182.