1、1湿陷性黄土地基处理的探讨摘要: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 Abstract: Collapsible loess is a special soil in weight, pressure or weight pressure and under addit
2、ional pressure, when soaked by water, the rapid destruction of soil structure and will, significant additional sinking, so construction in collapsible loess ground, must be considered for foundation collapsibility of harm engineering may be caused by, the selection of foundation treatment method, to
3、 avoid or eliminate the harm caused by the wet ground subsidence. This paper discusses several common foundation treatment method applicable scope, should pay attention to the matter, and determining the foundation treatment scheme. Key words: collapsible loess; ground treatment method 2中图分类号:文献标识码:
4、A 文章编号:2095-2104(2013) 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
5、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3
6、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,
7、一般情况下,分层铺填的厚度可取 200300mm。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,4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:
8、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
9、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。 5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
10、、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
11、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,6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
12、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,
13、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7水,以达到避免地基湿陷的目的。 3.4 对已选定的地基处理方法,应按建筑物重要性和场地复杂程度,可在有代表性的场地上进行相应的现场试验和试验性施工,并进行必要的测试以验算设计参数和检验处理效果。如达不到设计要求时,应查找原因、采取措施或修改设计以达到满足设计的要求为目的。 4 结语 在湿陷性黄土场地上进行建设,应根据建筑物的重要性、
14、地基受水浸湿可能性的大小和在使用期间对不均匀沉降限制的严格程度,采取以地基处理为主的综合措施,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,选择一个合适的处理方法,做到安全适用、技术先进、经济合理,从而防止地基湿陷对建筑产生危害。 参考文献 1 湿陷性黄土地区建筑规范S.GB500252004.北京:中国建筑工业出版社 2 建筑地基处理技术规范S.JGJ79-2012.北京:中国建筑工业出版社 3 叶书麟,叶观宝.地基处理M.北京:中国建筑工业出版社.2004 4 李生兰.论湿陷性黄土地基处理J. 经济技术协作信息.2009(22). 5 刘向荣.浅谈湿陷性黄土的地基处理J.甘肃科技.2008(3)