1、1湿陷性黄土地基处理【摘要】在对湿陷性黄土地基进行处理时, 为达到相同目的可供选择的处理方案有多种,每种方案都有其各自的特点,根据工程实际拟定几个方案, 从中选择一个相对最优的作为施工( 细部) 设计的基础。本文阐明了湿陷性黄土的主要危害，分析研究了湿陷性黄土地基处理方法。 【关键词】湿陷性黄土地基处理 中图分类号：TU4 文献标识码：A 文章编号： 湿陷性黄土压缩性较高, 强度一般较低。在土体自重应力或者自重应力与外部附加应力共同作用下, 受水浸湿后, 强度迅速降低, 当土体中残余的结构强度不足以抵抗土体中的结构应力时, 土体结构迅速被破坏, 并发生显著的附加下沉。由于受水浸湿这一特定条件的
2、不确定性, 土体湿陷对工程建设具有极大的危害性, 轻者使工程结构产生裂缝和下沉, 重者使工程结构体系失稳直至彻底破坏。因此, 对湿陷性黄土的地基处理必须慎之又慎, 要在正确掌握场地工程地质特性的基础上, 严格按国家现行规范进行。 一、湿陷性黄土的主要危害 黄土地基发生湿陷, 除黄土本身性质的原因外,外部条件主要是水。用水量的建构筑物, 其地基最容易受水浸湿, 湿陷事故也比较严重。地基发生湿陷的建筑物主要有以下几种。 1、多层砖房 2如宿舍、住宅、办公楼、教学楼、医院等。这类结构横墙较多, 房屋的空间刚度较好, 能抵抗一定程度的湿陷变形。但湿陷较大时也会产生不同程度的破坏, 主要表现在: 上部结
3、构发生倾斜或挠曲、墙体出现斜裂缝、斜裂缝主要出现在窗间墙上、楼板端部拉出、门窗开关不密实、玻璃被压裂、地面空洞。 2、厂房结构 主要指铰接排架结构, 这类结构在我厂发生湿陷事故较少, 其湿陷主要表现为: 维护结构砖墙产生较多的斜裂缝, 缝宽与湿陷量有关, 裂缝主要出现在窗间墙附近, 裂缝一般从檐口延伸至窗台下, 钢筋混凝土上下柱均有水平裂缝。湿陷严重时会引起柱子、牛腿、吊车梁的开裂, 影响安全和正常使用。 3、多层框架结构 这类结构有框架结构承重, 内外墙均为填充墙。框架结构有较好的整体刚度当差异沉降较小时, 一般能适应地基的湿陷变形, 损坏较小。当地基产生较大的差异沉降时, 有于梁柱都是刚性
4、节点, 适应变形的能力不如钢筋混凝土单层厂房, 会引起较大次应力, 导致梁柱开裂。裂缝主要表现为: 次梁产生较多的斜裂缝, 有时次梁与楼板连接部位产生较均匀的细裂缝。同时主梁与楼板连接部位产生较均匀的细裂缝, 裂缝多分布在主梁重心轴的上部, 同一竖向剖面上, 每一层裂缝分布并不均匀, 有的梁上裂缝分布多而密, 有的梁却没有。 4、其它建构筑物 象地下预埋管道、电缆沟、管沟、地下通廊等, 当地基发生湿陷产3生较大的差异沉降时, 管道可能会断裂而跑水或漏气, 会产生更大的沉降, 电缆沟、管沟、地下通廊会断裂、浸水, 电缆会发生危险, 管沟、地下通廊影响正常使用。 二、湿陷性黄土地基处理方法 湿陷性
5、黄土地基处理的方法很多, 在不同的地区, 根据不同的地基土质和不同的结构物, 地基处理应选用不同的处理方法。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、类别后, 通过经济分析比较, 综合考虑工艺环境、工期等诸多方面的因素。最后选择一个最合适的地基处理方法, 经过优化设计后, 确保满足处理后的地基具有足够的承载力和变形条件的要求。 1、垫层法 （1）该方法适用于地下水位以上, 局部或整片处理, 可处理的湿陷性黄土层的厚度为 13m。施工时应先将基底下拟处理的湿陷性黄土挖出, 并利用基坑内的黄土或就地挖出的其他
6、黏性土作填料, 灰土应过筛和拌合均匀, 然后根据所选用的夯实设备, 在最优或接近最优含水量下分层回填、夯实至设计表高。它消除了垫层范围内的湿陷性, 减轻或避免了地基因附加压力产生的湿陷, 可以使地基的自重湿陷表现不出来。这种方法施工简易, 效果显著, 是一种常用的地基浅层处理或部分湿陷性处理方法。 （2）施工中应注意的问题 地基土的含水量, 对于含水量较大, 或曾局部基坑进水者, 要采取4相应的措施( 如凉晒等) , 严格控制灰土( 或素土) 的最佳含水量, 对接近最佳含水量时, 宁小勿大, 偏大时土体强度则显著下降, 变形明显增大。 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,
7、 不使形成的垫层压实度产生差异。 严把质量关, 施工中碾压分层的厚度不宜大于 30cm, 并逐层检测压实度, 小于或等于 3m 的土(或灰土) 垫层, 压实系数不应小于 0. 95, 大于 3m 的土(或灰土) 垫层, 其超过 3m 部分的压实系数不应小于 0. 97。 2、强夯法 （1）该方法适用于地下水位以上, 饱和度小于等于 60% 的湿陷性黄土, 局部或整片处理, 可处理的湿陷性黄土层的厚度为 312m。强夯法亦称动力固结法, 通过重锤的自由落下, 对土体进行强力夯实, 以提高其强度, 降低其压缩性 , 该法设备简单, 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
8、地基速度快, 效果好, 投资省, 是当前最经济简便的地基加固方法之一。 （2）施工中注意的问题 首先在设计阶段, 应考虑湿陷性黄土处于哪一种类别、等级, 以及场地等因素, 因为强夯的夯击能量, 夯点布置, 夯击深度, 夯击次数和遍数等因场地而异, 土的含水量、孔隙比及夯击的单位面积夯击能对湿陷性黄土的强夯有效加固深度起着重要的作用。在经过试夯后确定出设计参数, 确定施工设计方案, 因此不经试夯确定施工参数往往会给工程5造成后患。 由于强夯影响深度内土的含水量差异, 会导致局部处理效果不佳, 对于此种情况必须采取土的增湿或减湿措施, 以免出现橡皮土情况。如有此种情况, 应立即停止夯击, 当凉晒一
9、定时间后, 在夯击坑内加入碎石类的粗骨料, 继续夯击。 施工中在控制关键工序上严把质量关, 因为一份设计提供后, 锤重、落距、夯点布置等是没有随意性的, 而唯一可能被人为改变的是夯击次数, 因在试夯时根据最后夯击的沉降量来确定夯击次数的, 当别的参数已确定后, 它就成为影响处理的唯一因素, 所以施工中应以它为质量控制的关键工序管理点。 检查强夯施工记录, 基坑内每个夯点的累计夯沉量, 不得小于试夯时各夯点平均夯沉量的 95%; 隔 710 天, 在每 5001000 面积内的各夯点之间任选一处, 自夯击终止时的夯面起至其下 512m 深度内, 每隔1m 取 12 个土样进行室内试验, 测定土的
10、干密度、压缩系数和湿陷系数; 强夯土的承载力, 宜在地基强夯结束 30 天左右, 采用静载荷试验测定。 3、挤密法 （1）该方法适用于地下水位以上且饱和度小于等于 65%的湿陷性黄土, 可处理的湿陷性黄土层厚度为 515m。挤密法是指用沉管、冲击、夯扩、爆破等方法成孔, 然后用填料, 如素土、灰土必要时用水泥分层回填夯实的一种地基处理方法。这种方法施工简便, 是一种效果好较经济的方法。 6（2）施工中应注意的问题 在地基处理施工前, 应在现场选择有代表性的地段进行试验或试验性施工, 试验结果应满足设计要求, 并应取得必要的参数再进行地基处理施工。 孔底在填料前必须夯实, 填料时宜分层回填夯实,
11、其压实系数不宜小于 0. 97。 成孔挤密, 应间隔分批进行, 孔成立后应及时夯填, 当为局部处理时, 应由外向里施工。 预留松动层的厚度: 机械挤密, 宜为 0. 500. 70m; 爆扩挤密, 宜为 12m。冬季施工可适当增大预留松动层厚度。 挤密地基, 在基底下宜设置 0. 50m 厚的灰土( 或土) 垫层。 孔内填料的夯实质量, 应及时抽样检查, 其数量不得少于总孔数的 2%,每台班不应少于 1 孔。在全部孔深内 , 宜每 1m 取土样测定干密度, 检测点的位置应在距孔心 2/ 3 孔半径处。孔内填料的夯实质量, 也可通过现场试验测定。 对重要或大型工程, 还应在处理深度内, 分层取样测定挤密土及孔内填料的湿陷性及压缩性;在现场进行静载荷试验。 参考文献： 1 王存辉.防止湿陷性黄土地基湿陷的综合措施J. 科技资讯. 2009(05) 2 张义丹.强夯法在湿陷性黄土地基处理中的应用J. 民营科技. 2010(04) 7
