建筑工程师评职范文湿陷性黄土地基处理的探讨

来源：职称论文发表咨询网作者：qifan时间：2013-05-30 10:55

　　摘要：湿陷性黄土是一种特殊性质的土，在自重压力或自重压力与附加压力作用下，当受水浸湿，土的结构会迅速破坏，并产生显著附加下沉，因此在湿陷性黄土地基上进行工程建设时，必须考虑因地基湿陷对工程可能造成的危害，选择适当的地基处理方法，避免或消除地基湿陷所造成的危害。本文探讨了几种常用地基处理方法的适用范围、应注意事项，以及地基处理方案的确定。

　　关键词：湿陷性黄土,地基处理方法

　　1湿陷性黄土

　　黄土是第四纪堆积物，按其成因分为原生黄土和次生黄土。一般将不具层理的风成黄土称为原生黄土，原生黄土经过流水冲刷、搬运和重新沉积而形成的为次生黄土，工程界统称它们为黄土。次生黄土一般具有层理，较原生黄土结构强度要低。黄土在一定压力作用下，因受水浸湿后土的结构迅速破坏，而发生显著下沉现象，称之为湿陷。具有湿陷性的黄土称为湿陷性黄土，工程界普遍视为特殊土。湿陷性黄土又分为自重湿陷性黄土和非自重湿陷性黄土。在上覆土的自重压力下受水浸湿，发生显著附加下沉的湿陷性黄土称之为自重湿陷性黄土，在上覆土的自重压力下受水浸湿，不发生显著附加下沉的湿陷性黄土称之为非自重湿陷性黄土。湿陷性黄土的变形包括压缩变形和湿陷变形两种。压缩变形是在土的天然含水量下由于建筑物的负荷所引起的，一般地基的压缩变形很小，大部分在其上部结构的允许变形值范围以内。不会影响建筑物的安全和正常使用。湿陷变形是由于地基被水浸湿所引起的一种附加变形，往往是局部和突然发生的。而且很不均匀，对建筑物的影响很大，危害性很严重。因此，在湿陷性黄土地区的建筑物设计中，为了保证建筑物的安全和正常使用，往往需要采取相应的地基处理措施。

　　2湿陷性黄土地基处理的常用方法

　　湿陷性黄土地基处理的目的主要是通过消除黄土的湿陷性，提高地基的承载力。湿陷性黄土地基的处理方法依据《湿陷性黄土地区建筑规范》GB50025-2004推荐有垫层法、强夯法、预浸水法、挤密法。

　　2.1垫层法

　　垫层法是将基底下的湿陷性黄土全部或部分挖除，然后用素土或灰土分层夯实做成垫层，以便消除地基的部分或全部湿陷量，并可减小地基的压缩变形和渗透性，提高地基承载力。这种方法施工简便，效果显著，是一种常用的浅层地基处理或部分湿陷性处理方法。

　　垫层法施工中应注意的问题：

　　1)铺筑前，应进行验槽，清除浮土，保证边坡稳定，防止塌方。

　　2)对于地基土含水量较大，或基坑曾局部进水者，要采取相应的措施，严格控制土的最佳含水量。

　　3)垫层处理的宽度要达到规范要求，使碾压设备能充分碾压到位。施工中碾压分层的厚度不宜大于300mm，一般情况下，分层铺填的厚度可取200～300mm。为保证分层压实质量，应控制机械碾压速度。垫层的施工质量必须分层检验，应在每层的压实系数符合设计要求后再铺填上层土。

　　4)开挖基坑铺设垫层时，必须避免扰动软弱土层的表面，否则坑底土的结构在施工时遭到破坏后，其强度会显著降低，以致在建筑物荷重的作用下，产生很大的附加沉降。因此，基坑开挖后应及时回填，不应暴露过久或浸水，并防止践踏基坑。

　　2.2强夯法

　　强夯法是利用重锤自由落下，对土体进行强力夯实，以提高其强度，降低其压缩性。这种方法设备简单，加固地基速度快，效果好，投资省，适用广泛，是当前经济简便的地基加固方法之一。

　　强夯法施工中应注意的问题：

　　1)在施工现场有代表性的场地上选取一个或几个试验区，进行现场试夯，并在试夯的过程中加强监测，初步确定强夯参数，提出强夯试验方案，。

　　2)强夯施工前，应查明场地内范围的地下构筑物和各种地下管线的位置及标高等，并采取必要的措施，以免对原有构筑物造成破坏。

　　3)施工中在要严格控制夯击次数和遍数，及夯击时间间隔。夯距也不易过小，否则相邻夯击点的加固效应将在浅处叠加，影响夯击能向深处传递，对于粘性土，如果夯距太近会使产生的裂隙又重新闭合，孔隙水难以逸出，达不到加固效果。此外要避免出现橡皮土情况。

　　4)强夯结束后，要进行检测，判定它的有效加固深度是否达到设计要求。

　　2.3挤密桩法

　　挤密桩法是用冲击或振动方法，把桩管打入原地基，拔出后形成桩孔，然后进行素土、灰土、石灰土、水泥土等材料的回填和夯实，从而达到形成增大直径的桩体，并同原地基一起形成复合地基。其特点在于不取土，挤压原地基成孔;回填材料时，夯实材料进一步扩孔。挤密桩法适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土地基，可以用于地基的局部处理或整片处理。此外，由于填入桩孔的材料均属就地取材，因而比其它处理湿陷性黄土地基的方法造价为低，从而取得很好的效益。工程实践表明，挤密桩法是一种深层处理湿陷性黄土地基的较好的方法。

　　挤密桩法施工中应注意的问题：

　　1)要有切实可行的基本防水措施和检漏防水措施，防止夯打时桩孔内有渗水、涌水、积水现象。对于场地的排水、屋面的排水、地面防水以及管道敷设等方面设计要合理，施工要严格，以免管道漏水对地基产生危害。

　　2)为防止出现夯打时造成缩径、堵塞、挤密成孔困难、孔壁坍塌等情况，施工时要控制含水量达到或接近最优含水量，遵守成孔顺序，合理控制桩的有效挤密范围。

　　2.4预浸水法

　　预浸水法是利用黄土浸水产生湿陷的特点，在基坑施工前进行场地大面积浸水，使土体产生自重湿陷，消除深层黄土地基湿陷现象的方法。预浸水法的优点是施工简便和费用低廉，处理范围广、深度大、效果好，但工期长和耗水量大，因此，预浸水法只能在具备充足水源、又有较长施工准备时间的条件下采用，且特别适用于自重湿陷性土层厚、自重湿陷性强的黄土场地。

　　预浸水法施工中应注意的问题：

　　1)预浸水法浸水影响范围较大，在影响范围内易使地表下陷开裂。因此，此法宜用于新建区;在已建区内使用时，要保证浸水坑与已有建筑物之间的净距，以防止由于浸水影响附近建筑物和场地边坡的稳定性。

　　2)当浸水面积过大时，可分段进行浸水。还可在浸水坑内设置渗水孔，以

　　加快水的渗透。浸水完毕后，在基础施工前应进行补充勘察工作，重新评定地基的湿陷性，并采用垫层法或夯实法处理上部湿陷性土层。

　　3 湿陷性黄土地基处理方案的确定

　　湿陷性黄土地基处理方案的确定要因地制宜，通过技术比较合理选用，地基处理方案的确定可按下列步骤进行：

　　3.1在勘察阶段，经过现场取样，以试验数据进行分析，判定属于自重湿陷性黄土还是非自重湿陷性黄土，以及湿陷性黄土层的厚度、湿陷等级、类别，并搜集详细的工程地质、水文地质及地基基础的设计资料。

　　3.2根据结构类型、荷载大小及使用要求，结合地形地貌、地层构造、土质条件、地下水特征、周围环境和相邻建筑物等因素，初步选定几种可供考虑的地基处理方法。

　　3.3综合考虑工艺环境、处理效果、材料来源及消耗、工期等诸多方面的因素，通过认真的技术经济分析和对比，根据安全可靠、施工方便、经济合理等原则，因地制宜地选择最佳的地基处理方法。在选择过程中，每一种处理方法都有一定的适用范围、局限性。必要时也可选择两种或多种地基处理方法组成的综合方案。

　　1)对于基本消除基础已有土层的湿陷性，土层较薄时采用常用方法有强夯法、垫层法、挤密桩法等，当土层深厚时，可采用预浸水法处理。

　　2)对于持力层土质好的可以使建筑物基础穿透湿陷性黄土层，传力于湿陷土层以下的持力土层上，达到躲过湿陷性黄土层的目的。

　　3)充分作好建筑物基础的防水措施，使基础湿陷性黄土地基无法浸水，以达到避免地基湿陷的目的。