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1、湿陷性黄土地区常见地基处理方式及选用摘要：由于科技迅速发展，新型建筑施工材料的出现和广泛应用，使得湿陷 性黄土地也能施工建设，建筑高层建筑物，对黄土地地基的处理方法也越来越繁 多，效果也越来越明显，本文探讨湿陷性黄土地的湿陷机理以及对地基的处理方 法介绍。关键词：湿陷性黄土；地基；处理；方法湿陷性黄土地基主要是指结构不稳定的黄色土层，遇到水浸湿后，在 自重压力或者附加压力作用下，出现显著的下沉现象。这种特性会对土层上方结 构物造成极大的危害，导致路基或者结构物出现大幅度沉降，倾斜等现象，严重 影响安全使用。一、湿陷性黄土地区地基处理的重要意义及一般处理方法我国是世界上黄土分布最广泛的国家之一，
2、其中约占四分之三的黄土，为湿 陷性黄土。其最主要的特性是受水浸湿后，在土的自重压力或自重压力与附加压 力共同作用下，产生大量而急剧的沉陷，给构造物带来不同程度的危害，使结构 物大幅度沉降、坼裂、倾斜，严重影响其安全和使用。鉴于湿陷性黄土的这种特 性，在该地区建筑物的设计及施工中，必须采用合理的基础型式或消除沉陷的地 基处理方式，才能满足建筑物的使用要求。我国湿陷性黄土分布很广，各地区黄土的差别很大，地基处理难度大，开展 对湿陷性黄土地基处理技术的研究有重要的实用意义。在我国，有很多地方的土 质均属于湿陷性黄土，而不同地区的黄土又存在着一定差异，所以在对湿陷性黄 土地的地基进行处理时我们要考虑多
3、方面因素，不同地方，区别对待。在对湿陷 性黄土地区的地基进行处理时，要考虑的因素有很多，通常，我们以以下几个方 面为主要参考点。一是地域性的差别，不同地域的黄土湿陷性以及湿陷敏感性的 强弱也许会有很大差别，土层的承载能力以及土质的可压缩的程度及均匀程度 等。二是建筑物的用途，建筑物内用水量的大小水渗入地基的可能性等。三是建 筑物施工时用料和施工条件，以及丰富的施工经验。四是建筑物的重要程度，是 一级建筑还是二级建筑等，建筑物结构对对由于黄土的湿陷性造成的地基不均匀 下沉的适应能力。湿陷性黄土的独有的性质，决定了湿陷性黄土地区的地基的处理要采用什么 方法。那么湿陷性黄土的独有性质是什么呢，研究表
4、明，湿陷性黄土地基的形变 由两种因素引起，一是土壤压缩，一是土质湿陷。当地基承载的压力没超过地基 的允许承载能力时，地基所产生的压缩变形很小，几乎不会对建筑物的正常使用 造成影响。土壤的湿陷性在当地基被水浸湿时，会引起土壤的附件变形，这种情 况，即使地基所承载的压力并没有超过地基的允许承载能力，也要对地基进行处 理，避免发生对建筑物的安全和正常使用造成造成危害。在湿陷性黄土地区设计 措施，主要有地基处理措施、防水措施和结构措施三种。在湿陷性黄土地区，国内外使用较多的地基处理方法：重锤表层夯实、强夯、 垫层、挤密桩复合地基、垫处理、预浸水、爆扩桩、化学加固和桩基础等。近年 来，深层孔内夯扩挤、高
5、压旋喷注浆法，以及复合载体夯扩桩等也得到推广使用。 目前我国以重锤表层夯实、土（或灰土）垫层、强夯、深层孔内夯扩、高压注浆 固结土（或灰土）挤密桩复合地基、桩基础应用较多。二、湿陷性黄土地基的处理方法1. 换土垫层法处理湿陷性黄土地基挖除地基下的全部湿陷性土层，或者挖出预计深度的湿陷性黄土，然后以 灰土（或素土）进行回填，并分层加以夯实。垫层厚度保持在3米厚左右，如此 处理就可以消除垫层范围内的湿陷性，可以减少或者避免地基因附近压力产生的 湿陷现象，这种方法常用于地基浅层处理或者部分湿陷性的情况，施工简易，效 果明显。在运用换土垫层法处理湿陷性黄土地基时需注意以下问题：第一，若地 基土的含水量
6、过大，或局部基坑曾出现过进水的情况，应在采取一定的措施后， 再对灰土（或素土）的最佳含水量进行严格控制，一旦含水量过大，土体将会发 生明显的变形，从而降低土体强度。第二，垫层处理的宽度应与规定要求相符合， 这样才能有效确保碾压设备的碾压到位,同时碾压分层的厚度应少于30cm。2. 深层搅拌桩法处理湿陷性黄土地基近年来，深层搅拌桩法在黄土地区得到了较为广泛的应用，特别在处量含 水量高、湿陷性弱的黄土应用上最为广泛。深层搅拌桩法主要包括湿法施工和干 法施工两种施工方法，湿法施工主要将水泥搅拌成浆后再注入黄土中的一种方 法，而干法施工是以压缩空气为载体将固化材料通过深层搅拌机械喷入土中搅拌 而成。深
7、层搅拌桩的固化材料一般以水泥为主，其加固机理主要是将水泥掺入黏 土中，待水泥与黏土中的水分发生水化反应及水解反应时，再与活性较强的黏土 颗粒发生反应，最后生成稳定的、难以溶于水的结晶化合物，这些结晶化合物在 空气中与水中将会发生一定的凝硬反应，从而增强水泥的强度，满足地基承载的 要求。深层搅拌桩法施工简单，施工速度快，同时无振动、噪声产生。3. 预浸水法处理湿陷性黄土地基预浸水法主要是在建筑物修建前事先就对湿陷性黄土场地进行大面积浸 水，让土体在饱和自重应力的作用下，发生湿陷现象，从而产生压密，以使黄土 层的自重湿陷性和深部土层的湿陷性得到彻底消除。一般而言，预浸水法主要适 用于湿陷性强、黄土
8、厚度大的自重湿陷性黄土场地。由于浸水时场地周围地表会 出现下沉开裂，引起“跑水”穿洞现象，因而会威胁到建筑物的安全，因此，在通 过预浸水法处理湿陷性黄土地基时，宜选用空旷的新建地。该方法用水量大，处 理1m2面积用水量可达5t以上，施工工期长，一个场地从浸水开始至下沉稳定， 至少需要一年的时间。因此，预浸水法只有在水源充足，施工准备时间长的情况 下，才能加以采用。4. 挤密桩法处理湿陷性黄土地基挤密桩法主要处理在地下水平以上或含水量范围在14%22%的湿陷性黄 土、人工黄土及人工填土中得到较大的应用，其处理深度可达到510米。在 施工过程中，首先根据设计方案在基础平面位置布置桩孔并成孔，然后在
9、桩孔中 分层填入事先准备好的灰土(或者素土)，并通过分层夯实以达到设计标准。最 后通过在成孔或桩体夯实过程中所形成的横向挤压作用，挤密桩间土体，从而促 进复合地基的形成。需注意的是，切忌将粗颗粒的砂、石或透水性材料填入桩孔 中。挤密桩法主要是通过振动沉管或捶击打入的方法在土中形成桩孔，再将灰土 (或者素土)等填充料分层填入桩孔中，在成孔和填料夯实的过程中，原来处于 桩孔部位的全部土体将会直接被挤入到周围土体中，在挤密的整个过程中，土层 的湿陷性将会被完全改变，从而使土体的承载能力得到提高。5. 动力固结法处理湿陷性黄土地基动力固结法又称之为强夯法，主要通过重锤的自由落下捶打地面，对土层 进行强
10、力夯实，以便其强度能够得到提高。该方法加固速度快，操作简单，施工 工期短、效果显著，对湿陷性黄土湿陷性的消除效果显著，通常可达8-10m，是 当前地基加固方法中最为经济、简便的方法之一。由于动力固结法处理湿陷性黄 土地基时，会使深部土层的含水量受到影响，从而造成局部处理效果的不显著， 因此在这种情况下必须对采取增湿或减湿的方法来防止橡皮土的形成。一旦出现 橡皮土情况，应马上停止夯击，待充分晾晒后，再将碎石类的粗骨料填入到夯击 坑内，再继续进行夯击。6. 人工挖孔灌注桩法湿陷性黄土地基人工挖孔灌注桩法，又称之为人工挖孔桩，是一种较为古老的施工工艺， 因其施受力性能好，施工质量易于控制、施工成本低、工艺简单等优势被广泛应 用于建筑工程中。人工挖孔灌注桩法，主要通过人力在工程需要打桩的位置挖掘 成设计桩径的圆孔，边挖边采取护壁措施，当挖到设计深度后再将桩孔清理干净， 接着将钢筋放置到孔内，最后，灌注符合设计要求的混凝土，养护成桩。需注意 的是，灌注混凝土时应在桩孔内抽干水的情况下进行，并宜使用早强剂，振捣混 凝土最好不使用振动棒，或直接使用手锤敲击模板来振捣混凝土。参考文献【1】郭江辉.湿陷性黄土地基处理【J】.山西建筑,2006, (32)【2】穆志江.黄土湿陷性的施工处理措施【J】.中国水运,2009,(5)
湿陷性黄土地区常见地基处理方式及选用
