论湿陷性黄土地基处理.doc

1、论湿陷性黄土地基处理摘要：本文作者结合自己的实践和工作经验，提出一些处理实际问题的方法,为以后的工程提供简单的参考。 关键字：地基处理湿陷性地基研究 中图分类号：TU444 文献标识码： A 文章编号： 由于我国地质的特殊，在一些地方总是分布着一些与一般土性质有显著不同的特殊土，由于生成时不同的地理环境、气候条件、地质成因以及次生变化等原因，使他们具有一些特殊的成分、结构、性质。 这些特殊直接影响工程过程中，地基处理的难题。其中湿陷性黄土在我国分布较广，对地基处理不当，会造成无法继续施工或严重的工程事故。然而湿陷性黄土的湿陷变形是影响地基稳定性的一个重要因素。以下主要从湿陷性黄土的特征入手，分

2、析湿陷变形的原理和一般处理方法。 1 分析湿陷性地基处理地质的特点 土在自重压力或非自重压力和附加压力共同作用下受水浸湿时将产生急剧而大量的附加下沉，这种现象称为湿陷。具有湿陷性质的黄土，叫做湿陷性黄土层或简称湿陷性黄土。湿陷性黄土的主要特征为： (1)基本色调是黄色，通常为黄褐、褐黄、灰黄、棕黄等颜色； (2)含盐量较大，特别是碳酸盐含量尤为突出，另外硫酸盐、氯化物等含量也都比较高； (3)矿物组成主要为石英、岩土矿物以伊利石为主。化学成分为Si02，A12O3 和碱土金属钙镁含量都比较高； (4)粉土颗粒含量较多，湿陷性黄土粉土颗粒(0.050.005 mm)一般占半数以上 5560者居多

3、； (5)一般具有大孔性，大孔隙常常肉眼可见，空隙在 1.0 左右，呈松散结构状态； (6)在天然剖面上，具有垂直节理； (7)具有湿陷性。 受水浸湿后仅在土的自重压力作用下就产生失陷的土叫自重湿陷性黄土；而受水浸湿后需要在土的自重压力和附加压力共同作用下才产生湿陷的土称非自重湿陷性黄土。自重湿陷性黄土只有在一定埋藏条件的黄土层中才能产生，大量观测和工程实践表明，如果均质黄土层较厚，地下水位较低。降水量较小，必然会产生自重作用下的湿陷。但是在条件平坦的地区，经过工程前期处理后，这种湿陷对建筑物的正常运行没有严重危险。而外荷载引起的非自重湿陷性黄土，在没有外荷载影响的时候，浸水后基本不会产生湿陷

4、，但是当在建筑物重量作用下已达到沉陷稳定的地基，在少量水浸湿几小时后就会出现土的铅直快速变形，对建筑物各类结构的变形均有较大影响。 2 湿陷性黄土和“弹簧土”问题的分析 在含水量很大的粘土、粉质粘土、淤泥质粘土腐殖土等原状土上进行压实或回填，由于原状土被扰动，颗粒之间的毛细孔遭到破坏，水分不宜渗透和散发，当气温较高时对其进行夯击或碾压，特别是用光面碾滚压表面形成硬壳，更加阻止了水分渗透和散发，形成软塑状“弹簧土” 。随着施工进行，压力不断变化及基础中有水注入， “弹簧”现象甚至会伴随着“液化”现象，影响建筑物的安全。 “弹簧土”产生的力学分析：在计算地基容许承载力时考虑的土体的强度不取决于土体

5、中的颗粒本身强度，而受颗粒问的互相连接强度所左右。颗粒间连接强度主要表现为内摩擦力和凝聚力。对于松散状态的砂类土，内摩擦力是主要的，而对于粘结状态的粘性土则凝聚力起主导作用。如果由碳酸钙、石膏和其他水溶盐类胶结的，则由此产生的凝聚力遇水就会降低甚至消失，而如果土颗粒由硅化物、铁化物胶结起来，则由此产生的凝聚力遇水就不会减弱。湿陷性黄土的物质组成，尤其是胶结物质组成不同，产生的后果就不一样。 3 湿陷性黄土地基处理 地基处理是防止黄土湿陷性危害的主要措施。通过换土或加密等各种方法，或者是消除地基的全部湿陷量，使处理后的地基变为不具有湿陷性；或者是消除地基的部分湿陷量，减小原有地基的总湿陷量，控制

6、下部未处理土层的湿陷量不超过规范规定的数值。当地基的湿陷性大，要求处理的土层深，技术上有困难或经济上不合理时，也可以采用深基础或桩基础穿越湿陷性土层将上部荷载直接传到非湿陷性土层或岩层中。4 介绍湿陷性黄土地基处理的方法 4.1 垫层法 垫层法是先将基础下的湿陷性黄土一部分或全部挖除，甲类建筑在自重湿陷性土场地应全部消除湿陷性黄土层；乙类建筑在自重湿陷性黄土场地不应小于湿陷性土层深度的 23,并剩余湿陷量不大于 150mm；丙类建筑在自重湿陷性黄土场地，地基处理厚度不应小于 25m。垫层设计的原则是既要满足建筑物对地基变形及稳定的要求，又要符合经济合理的要求。 4.2 锤表层夯实及强夯 重锤表

7、层夯实适用于处理饱和度不大于 60的湿陷性黄土地基。一般采用 2.5t3.0t 的重锤，落距 4.0m4.5m，对表面松土满夯 2 击3 击，可消除基底以下 1.2m1.8 m 黄土层的湿陷性。在夯实层的范围内，土的物理、力学性质获得显著改善，平均干密度明显增大，压缩性降低，湿陷性消除，透水性减弱，承载力提高。设备简单，原理直观，适用广泛，特别是对非饱和土加固效果显著。这种方法加固地基速度快，效果好，投资省，是当前最经济简便的一种方法。 4.3 挤密桩法 桩基础既不是天然地基，也不是人工地基，属于基础范畴，是将上部荷载传递给桩侧和桩底端以下的土(或岩)层，采用挖、钻孔等非挤土方法而成的桩，在成

8、孔过程中将土排出孔外，桩孔周围土的性质并无改善。但设置在湿陷性黄土场地上的桩基础，桩周土受水浸湿后，桩侧阻力大幅度减小，甚至消失，当桩周土产生自重湿陷时，桩侧的正摩阻力迅速转化为负摩阻力。因此，在湿陷性黄土场地上，不允许采用摩擦型桩，设计桩基础除桩身强度必须满足要求外，还应根据场地工程地质条件，采用穿透湿陷性黄土层的端承型桩(包括端承桩和摩擦端承桩)，其桩底端以下的受力层：在非自重湿陷性黄土场地，必须是压缩性较低的非湿陷性土(岩)层；在自重湿陷性黄土场地，必须有可靠的持力层。 5 结论 湿陷性黄土分布比较广泛，而且地基处理过程中，施工方法的采用直接影响工程质量。结合实例分析可以看出，施工前要对地基的土质进行全面的勘查，确定是自重湿陷性黄土，还是非自重湿陷性黄土，并判定湿陷等级和预测可能出现的问题；要避免对土体产生的大的扰动，做好建筑物四周防水，避免漏水浸泡局部地基土；严格按规范的要求施工，采取结构措施，以减小建筑物的不均匀沉降或使结构能适应地基的湿陷变形。这样有效地防止危险因素的存在，保证建筑工程质量。 6 参考文献： 1谢定义讨论我国黄土力学研究中的若干新趋向J岩土工程学报，2001 2裴章勤，刘卫东湿陷性黄土地基处理M北京：中国建筑工业出版社1992 3汪国烈，李新怀大厚度湿陷性黄土的工程处置A西部开发中的岩土工程问题C2008