談濕陷性黃土地基的處理

郭 迎 春

(太原市建筑設(shè)計研究院，山西 太原 030024)

·巖土工程·地基基礎(chǔ)·

談濕陷性黃土地基的處理

郭 迎 春

(太原市建筑設(shè)計研究院，山西 太原 030024)

簡述了濕陷性黃土的危害性，分析了濕陷性黃土濕陷的原理，介紹了濕陷性黃土地基的特性，從地基、結(jié)構(gòu)、防水三方面論述了防止或減少地基被水浸濕下沉的措施，總結(jié)了工程中常用的地基處理措施，有利于提高工程結(jié)構(gòu)的安全性。

濕陷性黃土，地基處理，濕陷性

0 引言

濕陷性黃土在我國分布非常廣泛。首先在山西、甘肅及陜西的大部分地區(qū)都有濕陷性黃土。其次寧夏、青海、河南西部及河北的部分地區(qū)，山東省、遼寧省、黑龍江、新疆維吾爾自治區(qū)、內(nèi)蒙古自治區(qū)等局部地區(qū)也有濕陷性黃土。在這些地區(qū)修建建筑物或構(gòu)筑物，如果其地基為濕陷性黃土，那首先是要對地基進(jìn)行評價及處理，再進(jìn)行上部建筑的設(shè)計施工。好多建筑因?yàn)榈鼗劣袧裣荩鼗刺幚砘蛱幚泶胧┎豢茖W(xué)，使建筑開裂、傾斜，失去使用功能。因此如何處理黃土的濕陷性，對結(jié)構(gòu)的安全性非常重要。

1 概念

濕陷性黃土是一種特殊性土。黃土按生成年代早晚可分為老黃土(Q1午城黃土和Q2離石黃土)和新黃土(Q3馬蘭黃土和Q4早期次生黃土)。老黃土的大孔結(jié)構(gòu)退化，土質(zhì)密實(shí)，一般無濕陷性。新黃土大孔發(fā)育，有濕陷性，在受水浸濕后，在一定的壓力作用下，原土結(jié)構(gòu)就會很快破壞，且產(chǎn)生較大的下沉，這種黃土稱為濕陷性黃土。

2 濕陷性黃土濕陷的原理

濕陷性黃土也是由固體顆粒和水、氣組成的三相體。土在受力后是否發(fā)生強(qiáng)度破壞或變形破壞，主要取決與它的物質(zhì)成分，相互關(guān)系及相互作用。一般與它的固體顆粒本身的強(qiáng)度和變形關(guān)系不大。黃土常含有大量硫酸鹽，由黃灰色或棕黃色的極小的粉狀顆粒所組成。土質(zhì)較疏松，黃土顆粒之間結(jié)合不緊，用手搓，極易形成粉末，孔隙一般較大，為大孔結(jié)構(gòu)，垂直節(jié)理較發(fā)育，沒有層理。天然含水量小。在干燥且原有結(jié)構(gòu)沒有破壞前，土質(zhì)較堅硬，可以承擔(dān)一定荷載而變形不大，但極易浸水，浸水后溶鹽溶解，顆粒間的粘結(jié)力隨即下降，引起土結(jié)構(gòu)破壞產(chǎn)生濕陷變形，甚至發(fā)生坍陷。

3 濕陷性黃土地基的特性

1)多孔性，不用工具，肉眼就可以看到土中有各種大小形狀各異的各種孔隙和孔洞，所以常常有人也將此種濕陷性黃土叫為大孔土。2)在濕陷性黃土地區(qū)，野外常常能看到陡峻而壯觀的連片黃土崖壁，是黃土地區(qū)特有的景觀，這是因?yàn)辄S土垂直節(jié)理發(fā)育形成的。3)黃土的另一特性是透水性較強(qiáng)，濕陷性黃土之所以具有透水性，這和它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是分不開的，多孔性以及垂直節(jié)理發(fā)育等。其孔越大且連同，垂直節(jié)理愈發(fā)育，黃土層的透水性愈高，特別是在垂直方向上，而在水平方向上的透水性則微弱。此外，如黃土層中有土壤層，或者有黃土結(jié)核層時，就會導(dǎo)致黃土層的透水性較差，甚至在土中產(chǎn)生不透水層。4)沉陷性也是濕陷性黃土的一大特性，黃土顆粒組成的最大特征之一就是具有粉末性。因?yàn)橛蟹勰┬裕S土粉末顆粒之間相互結(jié)合不夠緊密，所以每當(dāng)土層含水量發(fā)生變化時，在附加壓力及自重力壓力的作用下，黃土顆粒之間位置相對發(fā)生變化，土體失去了它的固結(jié)性能。因而也就常常引起強(qiáng)烈的沉陷和變形。

表1 濕陷性黃土地基的濕陷等級

4 濕陷性黃土地基的濕陷等級及建筑物的分類

黃土在室內(nèi)浸水(飽和)壓縮試驗(yàn)，一定壓力作用下，用測定的濕陷性系數(shù)δs來進(jìn)行分類，δs<0.015時，為非濕陷性黃土，δs≥0.015時，為濕陷性黃土。濕陷性為輕微(當(dāng)0.015≤δs≤0.03時)；濕陷性為中等(0.03<δs≤0.07)，強(qiáng)烈濕陷性(δs>0.07),濕陷等級見表1，各類建筑的劃分見表2。

5 防止或減少地基被水浸濕下沉的措施

1)地基處理措施。全部或部分消除地基土的濕陷量，或者采用樁基礎(chǔ)(灌注樁或管樁)穿透全部濕陷性土層，或者將基礎(chǔ)布置在非濕陷性土層上。2)結(jié)構(gòu)采取的措施。調(diào)整或減小建筑物的整體沉降及沉降差，使結(jié)構(gòu)適應(yīng)地基的變形。3)防水措施。在建筑布置時，考慮場地排水，屋面排水，散水。同時考慮防水，采取措施防止雨水、生產(chǎn)或生活用水的滲漏。

6 工程中常用的地基處理措施

1)墊層法，可處理的濕陷性黃土層厚度1 m～3 m,當(dāng)工程中用非濕陷性土，例如用三七灰土換填3 m以內(nèi)的濕陷性土，剩余濕陷量滿足規(guī)范要求即可。超過3 m，不建議使用。2)強(qiáng)夯法，可處理的濕陷性黃土層厚度3 m～12 m，但影響周邊建筑，對建筑的安全性有影響，如果周邊較近距離有建筑，不建議使用。工程中也有在強(qiáng)夯場地周邊挖隔震溝，而后采用強(qiáng)夯法處理。3)擠密法，可處理的濕陷性黃土層厚度5 m～15 m。根據(jù)工程具體情況，又可分為兩種，素土樁和灰土樁。a.灰土樁，既可消除濕陷，又可提高承載力。b.素土樁，可消除濕陷，但不提高承載力。4)采用樁基穿過濕陷性圖層，樁底持力層為非濕陷性土。常用的樁型有灌注樁和預(yù)制樁。注意在單樁承載力的計算中，自重濕陷性黃土場地和自重濕陷量的計算值大于70 mm的非自重濕陷性黃土場地中，應(yīng)扣除樁的負(fù)摩阻力。樁的負(fù)摩阻力可按規(guī)范取值，也可現(xiàn)場試驗(yàn)確定。

7 結(jié)語

目前，好多工程都選址在濕陷性場地上，往往對主體結(jié)構(gòu)一定范圍的地基進(jìn)行了處理，而對主體結(jié)構(gòu)以外，如道路、綠化等場地沒有采取措施，后期業(yè)主入住后，大面積地面開裂，給甲方造成浪費(fèi)，給業(yè)主造成不便。所以對濕陷性場地的有效處理，對一個工程非常重要。

[1] GB 50025—2004,濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范[S].

[2] JGJ 79—2012,建筑地基處理技術(shù)規(guī)范[S].

[3] GB/T 50783—2012,復(fù)合地基技術(shù)規(guī)范[S].

Discussiononcollapsibleloosefoundationtreatment

GuoYingchun

(TaiyuanAcademyofBuildingDesign,Taiyuan030024,China)

The thesis illustrates the hazards of collapsible loose, analyzes collapsible principles of collapsible loose, and introduces collapsible loose foundation characteristics. Starting from three aspects of foundation, structure and waterproofing, it discusses measures of preventing or reducing foundation water soaking and subsidence, and summarizes common engineering foundation processing measures, which will be good for improving the engineering structure security.

collapsible loose, foundation treatment, collapsibility

1009-6825(2017)29-0067-02

2017-08-06

郭迎春(1977- )，男，工程師

TU475.3

A