淺談濕陷性黃土基礎(chǔ)穩(wěn)定處理的措施

■張俊

（特變電工新疆新能源股份有限公司 新疆烏魯木齊 830011）

淺談濕陷性黃土基礎(chǔ)穩(wěn)定處理的措施

■張俊

（特變電工新疆新能源股份有限公司 新疆烏魯木齊 830011）

濕陷性黃土在我國(guó)中西部地區(qū)尤其是黃土高原地區(qū)分布較廣，總面積面積達(dá)44萬(wàn)平方公里。如何避免濕陷事故的發(fā)生，需要建筑設(shè)計(jì)人員與施工人員的共同努力。

濕陷性黃土地基基礎(chǔ)型式建筑設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)筏板基礎(chǔ)

地基問(wèn)題是很多建筑工程事故發(fā)生的原因，尤其是軟弱地基或不良地基地區(qū)，地基問(wèn)題更為突出。本文以通過(guò)對(duì)濕陷性黃土的分析，探討濕陷性黃土地基在設(shè)計(jì)中的對(duì)策。

1 濕陷性黃土的特征

黃土又按照成因可分為為黃土（原生黃土）和黃土狀土（次生黃土），是一種生成年代較晚的地質(zhì)土層。主要由粉土顆粒構(gòu)成，具有肉眼可見(jiàn)的大孔隙和垂直節(jié)理（過(guò)去又稱“大孔土”），以黃色為基本色調(diào)。黃土產(chǎn)生濕陷性的原因，是由于在干燥的氣候下，其中所含的碳酸鹽、硫酸鈣等礦物質(zhì)析出，與毛細(xì)水或粘著水共同形成具有較好粘性的膠結(jié)物，在粉土顆粒結(jié)構(gòu)內(nèi)部形成空隙，并且沒(méi)有得到固結(jié)。造成黃土在遇水浸泡后，結(jié)構(gòu)迅速破壞，發(fā)生顯著的附加沉降，造成其地面建筑物的破壞。

從分布的范圍來(lái)看，濕陷性黃土主要分布在我國(guó)的山西、陜西、甘肅的大部分地區(qū)，河南西部和寧夏、青海、河北的部分地區(qū)，面積達(dá)44萬(wàn)平方公里。而且，新疆維吾爾自治區(qū)、內(nèi)蒙古自治區(qū)和山東、遼寧、黑龍江等省的局部地區(qū)也有濕陷性黃土的分布，同時(shí)，濟(jì)南市的部分地區(qū)也有濕陷性黃土分布。因?yàn)闈裣菪渣S土具有大孔和垂直節(jié)理，在遇水浸濕時(shí)，土的強(qiáng)度顯著降低，造成基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的破壞，對(duì)建筑物危害性極大。因此，在濕陷性黃土地區(qū)進(jìn)行建設(shè)，應(yīng)根據(jù)濕陷性黃土的特點(diǎn)和工程要求，因地制宜，采取以地基處理為主的綜合措施，防止地基受水浸濕引起濕陷對(duì)建筑物產(chǎn)生危害。

2 防止?jié)裣菪渣S土地基受水浸濕的主要設(shè)計(jì)方法

（1）建筑物應(yīng)具有排水通暢的地質(zhì)條件，并應(yīng)于室外管道之間保持規(guī)范規(guī)定的距離。

（2）當(dāng)屋面排水采用有組織的外排水時(shí)，雨水管宜采用鑄鐵或其他耐用材料，末端應(yīng)加彎頭。

（3）建筑物四周需做散水，其橫向坡度不得小于0.05，外緣應(yīng)略高于平整后的場(chǎng)地。當(dāng)屋面為無(wú)組織排水時(shí)，檐高8m以下，散水寬為1.5m;檐高>8m，每增高4.0m，散水增寬為0.25m，但最寬不宜大于2.5 m;當(dāng)屋面為有組織的外排水時(shí)，非自重濕陷性黃土場(chǎng)地不得小于1.0 m，在自重濕陷性黃土場(chǎng)地應(yīng)為1.5 m，散水橫向6~10 m設(shè)伸縮縫一道，但不得設(shè)于雨水管處，伸縮縫及散水與建筑物外墻連接處應(yīng)用柔性防水材料填封。

3 經(jīng)常受水侵蝕或可能積水的室內(nèi)地面，應(yīng)做成不漏水的光滑面層，并以0.01的坡度坡向集水點(diǎn)，再用管道排至室外

以某高層綜合樓工程為例，建筑的單體建筑面積18000平方米，鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，地上11層，局部12層，原設(shè)計(jì)地下1層，為附屬用房。該工程地基為濕陷性黃土，厚度較大，工程勘察報(bào)告提示地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值fK=140KPa，工程對(duì)地基承載力的要求為235KPa。在進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，首先考慮處理濕陷性黃土地基的問(wèn)題，可以采用的方法有：

3.1 換土法

當(dāng)淤泥土層厚度在4m以內(nèi)時(shí)，可采用挖除淤土層，換填砂土、灰土、粗砂、礫石、片石、卵石等辦法進(jìn)行地基處理，換填淤泥土層，提高軟土地基強(qiáng)度，一般換填的厚度為30～100cm。換填土相對(duì)來(lái)說(shuō)造價(jià)高，但可以節(jié)省工期。

3.2 地基加固處理及樁基法

當(dāng)淤土層較厚，難以大面積進(jìn)行深處理時(shí)，可采用打樁的辦法進(jìn)行加固處理。當(dāng)淤土層厚度小于5m時(shí)，宜打砂樁或石灰樁，通過(guò)吸水和排水來(lái)擠密淤土，使其孔隙比小于1，以達(dá)到一般地基要求；當(dāng)淤土層厚度在5～7m時(shí)，宜打預(yù)制管樁至硬土層，設(shè)承載樁臺(tái)；當(dāng)淤土層厚度在7～10m時(shí)，宜打灌注樁至硬土層，設(shè)承載樁臺(tái)；淤土層厚度在10m以上時(shí)，宜采用打懸浮樁的辦法，擠密淤土層并靠摩擦承載。

3.3 優(yōu)化基礎(chǔ)法

①擴(kuò)大條基底面積，增設(shè)鋼筋混凝土基礎(chǔ)梁?？蓪l形基礎(chǔ)淺埋，把基礎(chǔ)設(shè)置在地基表層的密實(shí)土層上，從而避開(kāi)淤土層，適當(dāng)設(shè)置鋼筋混凝土基礎(chǔ)梁，增大基礎(chǔ)的剛度，提高基礎(chǔ)的穩(wěn)定性和抗變形的能力。

②采用筏板基礎(chǔ)或箱形基礎(chǔ)。對(duì)小型建筑物可采用擴(kuò)大基礎(chǔ)底板的方法，如設(shè)計(jì)較薄的鋼筋混凝土底板。對(duì)大中型工程，可采用空箱底板，即在不增加建筑物造價(jià)的情況下，用加大底板高度、減輕底板自重的辦法來(lái)適應(yīng)軟土地基要求。

③采用合理的樁基礎(chǔ)。鉆孔灌注樁應(yīng)用十分廣泛，但因?qū)匐[蔽工程，成樁后質(zhì)量檢查比較困難，且由于軟土的特殊性質(zhì)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些縮徑、斷樁、樁身孔洞和“爛樁頭”等質(zhì)量問(wèn)題。在潮汐地區(qū)，沒(méi)有采取措施來(lái)穩(wěn)定孔內(nèi)水位，灌注砼時(shí)樁孔易坍孔，在該地區(qū)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)少使用；預(yù)制樁的承載力由樁端承力和樁側(cè)摩擦力組成，由于軟土不易固化，降低了樁的側(cè)摩擦力，使樁在工程使用中不安全，因此該地區(qū)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)也應(yīng)少使用。根據(jù)施工實(shí)例統(tǒng)計(jì)，沉管灌注樁基礎(chǔ)是沿海軟土地區(qū)好的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)形式，樁設(shè)計(jì)承載力和施工成樁質(zhì)量均好控制，對(duì)于沉管樁較能保證質(zhì)量的樁長(zhǎng)范圍為Φ400mm在16m以內(nèi)，Φ500mm在18m以內(nèi)較合適，樁距最好在4d左右。

4 濕陷性黃土地區(qū)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題

（1）因地下預(yù)埋管道漏水會(huì)導(dǎo)致局部地基黃土結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，容易產(chǎn)生不均勻沉降。應(yīng)在基礎(chǔ)處理前，對(duì)施工區(qū)域的管道進(jìn)行全面的檢查，對(duì)存在的隱患及時(shí)、妥善處理，消除問(wèn)題隱患。

（2）嚴(yán)格按照《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》進(jìn)行施工和設(shè)備安裝，工程施工期間要采取有效的方法，確保基槽內(nèi)的干燥整潔，預(yù)留的溝、洞要符合管道頂與洞頂?shù)膬艨找蟆?/p>

（3）當(dāng)使用墊層法消除濕陷性時(shí)，要加強(qiáng)對(duì)施工質(zhì)量的控制，嚴(yán)格按照相關(guān)指標(biāo)，控制墊層壓實(shí)系數(shù)和干容重指標(biāo)；

（4）對(duì)重要的建筑物或荷重存在較大不均勻性的建筑物，進(jìn)行沉降觀測(cè)，建筑物竣工后，安排專人定期檢查地下管網(wǎng)及可能漏水的部位，杜絕濕陷事故發(fā)生。

5 結(jié)語(yǔ)

濕陷性黃土在我國(guó)中西部地區(qū)分布范圍廣，工程施工技術(shù)要求標(biāo)準(zhǔn)高。因此，在工程設(shè)計(jì)當(dāng)中，各個(gè)設(shè)計(jì)單位和施工單位要進(jìn)行充分的合作，本著科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、負(fù)責(zé)的工作態(tài)度，進(jìn)行大量的分析、計(jì)算、對(duì)比、調(diào)研等工作，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的雙豐收。

[1]羅宇生 《濕陷性黃土地基處理》 [M]北京.中國(guó)建筑工業(yè)出版社.2008.

[2]《建筑設(shè)計(jì)資料集》編委會(huì) 《建筑設(shè)計(jì)資料集》 [M].北京.中國(guó)建筑工業(yè)出版社. 1996.

[3]王選鋒.過(guò)濕性黃土路基的處理技術(shù)及病害防治研究 [J].《土工基礎(chǔ)》,2009（05）.

P642.13+1[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2015）-10-321-1