建筑工程師評職范文濕陷性黃土地基處理的探討

　　摘要：濕陷性黃土是一種特殊性質(zhì)的土，在自重壓力或自重壓力與附加壓力作用下，當(dāng)受水浸濕，土的結(jié)構(gòu)會迅速破壞，并產(chǎn)生顯著附加下沉，因此在濕陷性黃土地基上進(jìn)行工程建設(shè)時，必須考慮因地基濕陷對工程可能造成的危害，選擇適當(dāng)?shù)牡鼗幚矸椒?，避免或消除地基濕陷所造成的危害。本文探討了幾種常用地基處理方法的適用范圍、應(yīng)注意事項，以及地基處理方案的確定。

　　關(guān)鍵詞：濕陷性黃土,地基處理方法

　　1濕陷性黃土

　　黃土是第四紀(jì)堆積物，按其成因分為原生黃土和次生黃土。一般將不具層理的風(fēng)成黃土稱為原生黃土，原生黃土經(jīng)過流水沖刷、搬運和重新沉積而形成的為次生黃土，工程界統(tǒng)稱它們?yōu)辄S土。次生黃土一般具有層理，較原生黃土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要低。黃土在一定壓力作用下，因受水浸濕后土的結(jié)構(gòu)迅速破壞，而發(fā)生顯著下沉現(xiàn)象，稱之為濕陷。具有濕陷性的黃土稱為濕陷性黃土，工程界普遍視為特殊土。濕陷性黃土又分為自重濕陷性黃土和非自重濕陷性黃土。在上覆土的自重壓力下受水浸濕，發(fā)生顯著附加下沉的濕陷性黃土稱之為自重濕陷性黃土，在上覆土的自重壓力下受水浸濕，不發(fā)生顯著附加下沉的濕陷性黃土稱之為非自重濕陷性黃土。濕陷性黃土的變形包括壓縮變形和濕陷變形兩種。壓縮變形是在土的天然含水量下由于建筑物的負(fù)荷所引起的，一般地基的壓縮變形很小，大部分在其上部結(jié)構(gòu)的允許變形值范圍以內(nèi)。不會影響建筑物的安全和正常使用。濕陷變形是由于地基被水浸濕所引起的一種附加變形，往往是局部和突然發(fā)生的。而且很不均勻，對建筑物的影響很大，危害性很嚴(yán)重。因此，在濕陷性黃土地區(qū)的建筑物設(shè)計中，為了保證建筑物的安全和正常使用，往往需要采取相應(yīng)的地基處理措施。

　　2濕陷性黃土地基處理的常用方法

　　濕陷性黃土地基處理的目的主要是通過消除黃土的濕陷性，提高地基的承載力。濕陷性黃土地基的處理方法依據(jù)《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》GB50025-2004推薦有墊層法、強(qiáng)夯法、預(yù)浸水法、擠密法。

　　2.1墊層法

　　墊層法是將基底下的濕陷性黃土全部或部分挖除，然后用素土或灰土分層夯實做成墊層，以便消除地基的部分或全部濕陷量，并可減小地基的壓縮變形和滲透性，提高地基承載力。這種方法施工簡便，效果顯著，是一種常用的淺層地基處理或部分濕陷性處理方法。

　　墊層法施工中應(yīng)注意的問題：

　　1)鋪筑前，應(yīng)進(jìn)行驗槽，清除浮土，保證邊坡穩(wěn)定，防止塌方。

　　2)對于地基土含水量較大，或基坑曾局部進(jìn)水者，要采取相應(yīng)的措施，嚴(yán)格控制土的最佳含水量。

　　3)墊層處理的寬度要達(dá)到規(guī)范要求，使碾壓設(shè)備能充分碾壓到位。施工中碾壓分層的厚度不宜大于300mm，一般情況下，分層鋪填的厚度可取200～300mm。為保證分層壓實質(zhì)量，應(yīng)控制機(jī)械碾壓速度。墊層的施工質(zhì)量必須分層檢驗，應(yīng)在每層的壓實系數(shù)符合設(shè)計要求后再鋪填上層土。

　　4)開挖基坑鋪設(shè)墊層時，必須避免擾動軟弱土層的表面，否則坑底土的結(jié)構(gòu)在施工時遭到破壞后，其強(qiáng)度會顯著降低，以致在建筑物荷重的作用下，產(chǎn)生很大的附加沉降。因此，基坑開挖后應(yīng)及時回填，不應(yīng)暴露過久或浸水，并防止踐踏基坑。

　　2.2強(qiáng)夯法

　　強(qiáng)夯法是利用重錘自由落下，對土體進(jìn)行強(qiáng)力夯實，以提高其強(qiáng)度，降低其壓縮性。這種方法設(shè)備簡單，加固地基速度快，效果好，投資省，適用廣泛，是當(dāng)前經(jīng)濟(jì)簡便的地基加固方法之一。

　　強(qiáng)夯法施工中應(yīng)注意的問題：

　　1)在施工現(xiàn)場有代表性的場地上選取一個或幾個試驗區(qū)，進(jìn)行現(xiàn)場試夯，并在試夯的過程中加強(qiáng)監(jiān)測，初步確定強(qiáng)夯參數(shù)，提出強(qiáng)夯試驗方案，。

　　2)強(qiáng)夯施工前，應(yīng)查明場地內(nèi)范圍的地下構(gòu)筑物和各種地下管線的位置及標(biāo)高等，并采取必要的措施，以免對原有構(gòu)筑物造成破壞。

　　3)施工中在要嚴(yán)格控制夯擊次數(shù)和遍數(shù)，及夯擊時間間隔。夯距也不易過小，否則相鄰夯擊點的加固效應(yīng)將在淺處疊加，影響夯擊能向深處傳遞，對于粘性土，如果夯距太近會使產(chǎn)生的裂隙又重新閉合，孔隙水難以逸出，達(dá)不到加固效果。此外要避免出現(xiàn)橡皮土情況。

　　4)強(qiáng)夯結(jié)束后，要進(jìn)行檢測，判定它的有效加固深度是否達(dá)到設(shè)計要求。

　　2.3擠密樁法

　　擠密樁法是用沖擊或振動方法，把樁管打入原地基，拔出后形成樁孔，然后進(jìn)行素土、灰土、石灰土、水泥土等材料的回填和夯實，從而達(dá)到形成增大直徑的樁體，并同原地基一起形成復(fù)合地基。其特點在于不取土，擠壓原地基成孔;回填材料時，夯實材料進(jìn)一步擴(kuò)孔。擠密樁法適用于處理地下水位以上的濕陷性黃土地基，可以用于地基的局部處理或整片處理。此外，由于填入樁孔的材料均屬就地取材，因而比其它處理濕陷性黃土地基的方法造價為低，從而取得很好的效益。工程實踐表明，擠密樁法是一種深層處理濕陷性黃土地基的較好的方法。

　　擠密樁法施工中應(yīng)注意的問題：

　　1)要有切實可行的基本防水措施和檢漏防水措施，防止夯打時樁孔內(nèi)有滲水、涌水、積水現(xiàn)象。對于場地的排水、屋面的排水、地面防水以及管道敷設(shè)等方面設(shè)計要合理，施工要嚴(yán)格，以免管道漏水對地基產(chǎn)生危害。

　　2)為防止出現(xiàn)夯打時造成縮徑、堵塞、擠密成孔困難、孔壁坍塌等情況，施工時要控制含水量達(dá)到或接近最優(yōu)含水量，遵守成孔順序，合理控制樁的有效擠密范圍。

　　2.4預(yù)浸水法

　　預(yù)浸水法是利用黃土浸水產(chǎn)生濕陷的特點，在基坑施工前進(jìn)行場地大面積浸水，使土體產(chǎn)生自重濕陷，消除深層黃土地基濕陷現(xiàn)象的方法。預(yù)浸水法的優(yōu)點是施工簡便和費用低廉，處理范圍廣、深度大、效果好，但工期長和耗水量大，因此，預(yù)浸水法只能在具備充足水源、又有較長施工準(zhǔn)備時間的條件下采用，且特別適用于自重濕陷性土層厚、自重濕陷性強(qiáng)的黃土場地。

　　預(yù)浸水法施工中應(yīng)注意的問題：

　　1)預(yù)浸水法浸水影響范圍較大，在影響范圍內(nèi)易使地表下陷開裂。因此，此法宜用于新建區(qū);在已建區(qū)內(nèi)使用時，要保證浸水坑與已有建筑物之間的凈距，以防止由于浸水影響附近建筑物和場地邊坡的穩(wěn)定性。

　　2)當(dāng)浸水面積過大時，可分段進(jìn)行浸水。還可在浸水坑內(nèi)設(shè)置滲水孔，以

　　加快水的滲透。浸水完畢后，在基礎(chǔ)施工前應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)充勘察工作，重新評定地基的濕陷性，并采用墊層法或夯實法處理上部濕陷性土層。

　　3 濕陷性黃土地基處理方案的確定

　　濕陷性黃土地基處理方案的確定要因地制宜，通過技術(shù)比較合理選用，地基處理方案的確定可按下列步驟進(jìn)行：

　　3.1在勘察階段，經(jīng)過現(xiàn)場取樣，以試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，判定屬于自重濕陷性黃土還是非自重濕陷性黃土，以及濕陷性黃土層的厚度、濕陷等級、類別，并搜集詳細(xì)的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)及地基基礎(chǔ)的設(shè)計資料。

　　3.2根據(jù)結(jié)構(gòu)類型、荷載大小及使用要求，結(jié)合地形地貌、地層構(gòu)造、土質(zhì)條件、地下水特征、周圍環(huán)境和相鄰建筑物等因素，初步選定幾種可供考慮的地基處理方法。

　　3.3綜合考慮工藝環(huán)境、處理效果、材料來源及消耗、工期等諸多方面的因素，通過認(rèn)真的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和對比，根據(jù)安全可靠、施工方便、經(jīng)濟(jì)合理等原則，因地制宜地選擇最佳的地基處理方法。在選擇過程中，每一種處理方法都有一定的適用范圍、局限性。必要時也可選擇兩種或多種地基處理方法組成的綜合方案。

　　1)對于基本消除基礎(chǔ)已有土層的濕陷性，土層較薄時采用常用方法有強(qiáng)夯法、墊層法、擠密樁法等，當(dāng)土層深厚時，可采用預(yù)浸水法處理。

　　2)對于持力層土質(zhì)好的可以使建筑物基礎(chǔ)穿透濕陷性黃土層，傳力于濕陷土層以下的持力土層上，達(dá)到躲過濕陷性黃土層的目的。

　　3)充分作好建筑物基礎(chǔ)的防水措施，使基礎(chǔ)濕陷性黃土地基無法浸水，以達(dá)到避免地基濕陷的目的。

　　3.4對已選定的地基處理方法，應(yīng)按建筑物重要性和場地復(fù)雜程度，可在有代表性的場地上進(jìn)行相應(yīng)的現(xiàn)場試驗和試驗性施工，并進(jìn)行必要的測試以驗算設(shè)計參數(shù)和檢驗處理效果。如達(dá)不到設(shè)計要求時，應(yīng)查找原因、采取措施或修改設(shè)計以達(dá)到滿足設(shè)計的要求為目的。

　　4 結(jié)語

　　在濕陷性黃土場地上進(jìn)行建設(shè)，應(yīng)根據(jù)建筑物的重要性、地基受水浸濕可能性的大小和在使用期間對不均勻沉降限制的嚴(yán)格程度，采取以地基處理為主的綜合措施，通過經(jīng)濟(jì)分析比較，綜合考慮工藝環(huán)境、工期等諸多方面的因素，選擇一個合適的處理方法，做到安全適用、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理，從而防止地基濕陷對建筑產(chǎn)生危害。

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