浅析湿陷性黄土地基常用的处理方法

许芳芳

摘要：本文简要阐明黄土湿陷地区的特点、危害及黄土的湿陷性评价，根据现行国家规范标准，针对岩土工程勘察过程中常遇到的问题，详述了湿陷性黄土地基常用的地基处理方法，并对其作了简要说明。

关键词：湿陷性黄土，处理原则，处理方法

中图分类号：P642文献标识码： A

1.前言

黄土是一种特殊的第四纪大陆疏散堆积物。黄土按成因分为原生黄土（黄土）和次生黄土（黄土状土）、新近堆积黄土。我国黄土堆积时代包括整个第四纪，分布很广，各地区黄土的差别很大，地基处理时应区别对待，并结合以下特点：1）湿陷性黄土的地区差别，如湿陷性和湿陷敏感性的强弱，承载能力及压缩性的大小和不均匀性的程度等；2）建筑物的使用特点，如用水量大小，地基浸水的可能性；3）建筑物的重要性和其使用上对限制不均匀下沉的严格程度，结构对不均匀下沉的适应性；4）材料及施工条件，以及当地的施工经验。湿陷性黄土的地基处理措施是采用机械手段对基础的湿陷性黄土进行加固处理，或更换另一种材料改变其物理性质，达到消除湿陷性、减少压缩和提高承载能力的目的，其中大多以第一个目的即消除湿陷为主。目前，危害较大、研究较多的湿陷性黄土分布面积约为27万平方公里。

2 .地基湿陷性评价

根据《湿陷性黄土地区建筑规范》（GB50025—2004），当湿陷系数δs＜0.015时，应定为非湿陷性黄土，当湿陷系数δs＞0.015时，应定为湿陷性黄土。

湿陷性分为自重湿陷性和非自重湿陷性,当湿陷系数δs＞0.015时，应定为湿陷性黄土,当自重湿陷系数δzs＞0.015时，可以说黄土具自重湿陷性,但并不能说是自重湿陷性黄土场地,其划分应根据计算的自重湿陷量Δzs大小确定,当计算的自重湿陷量Δzs＞7cm时,判定为自重湿陷性黄土场地, 当计算的自重湿陷量Δzs＜7cm时,判定为非自重湿陷性黄土场地。

根据《湿陷性黄土地区建筑规范》（GB50025—2004），湿陷性黄土地基湿陷等级有四级，分级标准不仅考虑了黄土的自重湿陷量Δzs，而且利用了黄土的总湿陷量Δs，根据计算出的自重湿陷量Δzs和总湿陷量Δs，按下表确定地基湿陷等级。

总湿陷量Δs（cm） 自重湿陷量Δzs （cm） 湿陷类型

非自重湿陷性场地 自重湿陷性场地

Δs≤30 Δzs≤7 Ⅰ（轻微）

7<Δzs≤35 Ⅱ（中等）

30<Δs≤70 Δzs≤7 Ⅱ（中等）

7<Δzs≤35 Ⅱ或Ⅲ

Δzs>35 Ⅲ（严重）

Δs>70 Δzs≤7 Ⅱ（中等）

7<Δzs≤35 Ⅲ（严重）

Δzs>35 Ⅳ（很严重）

注：1、当总湿陷量Δs≥60cm，计算自重湿陷量Δzs≥30cm，可判为Ⅲ级，其它情况可判为Ⅱ级。

3 .地基处理原则

湿陷性黄土地基的处理应符合下列要求：对甲类建筑应消除地基的全部湿陷量或穿透全部湿陷性土层确有困难时，应采取专门措施；对乙、丙类建筑应消除地基的部分湿陷量；对丁类建筑可不作地基处理，但宜按土的不同湿陷性程度采取基本防水和适当的结构措施。各类建筑消除地基湿陷量的最小处理厚度应符合《湿陷性黄土地区建筑规范》（GB50025—2004）有关规定。设计与施工时应采取防雨、防冻措施，并应防止地面水流入已处理和未处理的基坑（或槽）内。

4.常用的地基处理方法

垫层法

湿陷性黄土地基处理中所用的垫层法。实际上是开挖置换法，或称换土垫层法。这种方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。适用于地下水位以上．土层厚度1～3m。就地基处理范围而论，可将其分为局部垫层和整片垫层。当仅要求消除基底以下1～3m湿陷性黄土的湿陷量时，宜采用局部或整片土垫层进行处理；当同时要求提高承载力或增强水稳性时，宜采用局部或整片灰土垫层进行处理。设置整片灰土（土）垫层是为了消除基础底面以下部分黄土的湿陷性，同时借助于整片灰土（土）垫层的隔水效果，可与防水从室内外渗入地基，保护整个建筑物范围内下部未经处理的湿陷性黄土层不致受水浸湿，所以整片垫层超出外墙基础外缘宽度不应小于其厚度，并不得小于2米。

夯实法

夯实法是利用重锤自由落下的冲击能来夯实地基，包括重夯法和强夯法。适用于处理饱和度小于60％的湿陷性黄土。当要求消除湿陷性的土层厚度为1～2m时，宜采用重夯法；当要求消除湿陷性的土层厚度为3～6m时，宜采用强夯法。两种方法的工艺和设备有些类似，但强夯法的夯击功能较重夯法的夯击功能大得多。在夯实层的范围内，土的物理、力学性质获得显著改善，平均干重度明显增大，压缩性降低，湿陷性消除，透水性减弱，承载力提高。非自重湿陷性黄土地基，其湿陷起始压力较大，当用重锤处理部分湿陷性黄土层后，可减少甚至消除黄土地基的湿陷变形。因此在非自重湿陷性黄土场地采用重锤夯实的优越性较明显。

挤密桩法

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．也可以用于整片处理，处理的厚度为5～15m。这种方法是用机械、人力或爆破成孔后，填以最优含水量的素土或灰土并分层夯实，其压实系数不得小于0.93，形成土或灰土桩，以达到加固地基的目的。土桩是一种柔性桩，不同于钢筋混凝土等刚性桩。不但土桩本身要承受上部荷载，而且，挤密后的桩间土也要分担较大的荷载。实际上土桩与桩间土共同组成了复合地基，即土桩挤密地基。土桩挤密地基，与土垫层一样，具有消除地基湿陷性，降低渗透性和压缩性，提高承载力的功效。因此，对于局部处理与整片处理的选择，应视具体情况而定。如有隔水、防渗要求者，宜采用整片处理，无隔水、防渗要求者。可采用局部处理；剩余湿陷量小，可采用局部处理，剩余湿陷量大，宜采用整片处理；多、高层民用建筑，宜采用整片处理，单层工业厂房，可采用局部处理，或采用局部处理与整片浅处理相结合。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。

桩基础

湿陷性黄土地基采用桩基础的目的，是将一定长度的桩穿透湿陷性黄土层，支承在坚实的非湿陷性土层上，使上部的荷载通过桩传入桩端坚实土层上，这样，即使地基受水浸湿，也能完全避免湿陷对建筑物的危害。适用于基础荷载大，有可靠的持力层的地基，土层厚度不大于30m。湿陷性黄土地区的桩基础，基本上都属于端承桩。天然湿陷性黄土中的桩基础，虽然桩侧正摩阻力值较大，但是，对于自重湿陷性黄土地基，浸水后桩周土将相对下沉。不仅使桩侧正摩阻力基本消失，而且还会产生负摩阻力，于是，桩所承受的荷载，包括负摩阻力在内，便完全由桩端土来承担。对于非自重湿陷性黄土地基。浸水后桩侧虽有一定正摩阻力存在，但由于土体过于饱和，摩阻力作用大为减弱，基本上以端承为主。

参考文献

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