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湿陷性黄土地基处理方法的学习与应用

湿陷性黄土地基处理方法的学习与应用

在台玻咸阳玻璃有限公司1200t/d余热发电工程中,根据业主提供的地勘报告,该工程地基土为黄土状土,土质具微弱/中等湿陷性，需进行地基处理。因此，结合经济适用的原则，采用何种地基处理方式，以及处理的具体方法等成为土建设计控制成本的重要环节。结合该工程设计实施情况，就其地基处理进行简单的总结，与工程人员共享经验知识。
一、湿陷性黄土的认知
覆土层自重应力作用下，或者在自重应力和附加应力共同作用下，因浸水后土的结构破坏而发生显著附加变形的土称为湿陷性土，属于特殊土。有些杂填土也具有湿陷性。广泛分布于我国东北、西北、HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/144367.htm"\t"_blank"华中和华东部分地区的黄土多具湿陷性。
湿陷性黄土是一种特殊性质的土，在一定的压力下，下沉稳定后，受水浸湿，土结构迅速破坏，并产生显著附加下沉，故在湿陷性黄土场地上进行建设，应根据建筑物的重要性、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，防止地基湿陷对建筑产生危害。
目前，规范对湿陷性黄土地基的湿陷等级分类主要按其湿陷量的计算值和自重湿陷量的计算值等划分为自重湿陷性场地和非自重湿陷性场地。
二、湿陷性黄土对地地勘的要求
根据场地复杂程度及总平面布置图布置的勘探点的间距可取为30-50m。
进行岩土工程勘察应查明以下内容，并结合建筑物特点和设计要求，对地场、地基做出评价，并提出地基处理措施建议。
黄土地层的时代、成因；
湿陷性黄土层的厚度；
湿陷系数、自重湿陷系数和湿陷起始压力随深度的变化；
场地湿陷类型和地基湿陷等级的平面分布；
变形参数和承载力；
地下水等环境水的变化趋势；
其它工程地质条件。
三、湿陷性黄土地基的常用处理方法
1、垫层法
湿陷性黄土地基处理中所用的垫层法。实际上是开挖置换法，或称换土垫层法。这种方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。适用于地下水位以上．土层厚度1～3m。就地基处理范围而论，可将其分为局部垫层和整片垫层。当仅要求消除基底以下1～3m湿陷性黄土的湿陷量时，宜采用局部或整片土垫层进行处理；当同时要求提高承载力或增强水稳性时，宜采用局部或整片灰土垫层进行处理。一般情况下，垫层的分层铺填厚度可取200～300mm。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铺填上层土。
2、夯实法
夯实法是利用重锤自由落下的冲击能来夯实地基，包括重夯法和强夯法。适用于处理饱和度小于60％的湿陷性黄土。当要求消除湿陷性的土层厚度为1～2m时，宜采用重夯法；当要求消除湿陷性的土层厚度为3～6m时，宜采用强夯法。两种方法的工艺和设备有些类似，但强夯法的夯击功能较重夯法的夯击功能大得多。3、挤密桩法
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．也可以用于整片处理，处理的厚度为5～15m。这种方法是用机械、人力或爆破成孔后，填以最优含水量的素土或灰土并分层夯实，其压实系数不得小于0.93，形成土或灰土桩，以达到加固地基的目的。土桩是一种柔性桩，不同于钢筋混凝土等刚性桩。不但土桩本身要承受上部荷载，而且，挤密后的桩间土也要分担较大的荷载。实际上土桩与桩间土共同组成了复合地基，即土桩挤密地基。土桩挤密地基，与土垫层一样，具有消除地基湿陷性，降低渗透性和压缩性，提高承载力的功效。因此，对于局部处理与整片处理的选择，应视具体情况而定。如有隔水、防渗要求者，宜采用整片处理，无隔水、防渗要求者。可采用局部处理；剩余湿陷量小，可采用局部处理，剩余湿陷量大，宜采用整片处理；多、高层民用建筑，宜采用整片处理，单层工业厂房．可采用局部处理，或采用局部处理与整片浅处理相结合。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。
4、桩基础
湿陷性黄土地基采用桩基础的目的，是将一定长度的桩穿透湿陷性黄土层，支承在坚实的非湿陷性土层上，使上部的荷载通过桩传人桩端坚实土层上，这样，即使地基受水浸湿，也能完全避免湿陷对建筑物的危害。适用于基础荷载大，有可靠的持力层的地基，土层厚度不大于30m。湿陷性黄土地区的桩基础，基本上都属于端承桩。天然湿陷性黄土中的桩基础，虽然桩侧正摩阻力值较大，但是，对于自重湿陷性黄土地基，浸水后桩周土将相对下沉。不仅使桩侧正摩阻力基本消失，而且还会产生负摩阻力，于是，桩所承受的荷载，包括负摩阻力在内，便完全由桩端土来承担。对于非自重湿陷性黄土地基。浸水后桩侧虽有一定正摩