湿陷性黄土地基处理施工工法

关于湿陷性黄土及其地基处理方法摘要：建设工程越来越多地遇到不良地基。因湿陷性黄土在我国分布很广,所以尤其以湿陷性黄土不良地基最为广泛。本文根据黄土特性分析了黄土湿陷性原因,结合工程实际阐述了湿陷性黄土地基的处理方法、存在问题及对策。关键词：湿陷性黄土地基处理方法1.黄土的分布、分类1.1黄土的分布世界各大洲均有黄土分布，各大洲黄土覆盖面积占其总面积的比例分别为：欧洲7％、北美5％、南美10％、亚洲3％。中国黄土主要分布在黄河流域，比较集中的是黄河中游，如山西西部，陕西及甘肃大部分地区内。黄土分布地区气侯干燥，降水量少，蒸发量大，属于干旱和半干旱地区。黄土分布地区年降水量多为250～500mm,年降水量小于250mm的地区，则黄土较少，而代之的是沙漠和戈壁；年降水量大于750mm的地区基本上没有黄土分布。黄土是典型的大陆性更新世沉积物，黄土厚度最大可达300米。1.2黄土的分类及其特征1.2.1黄土的分类从有无湿陷性来分:湿陷性黄土（自重湿陷湿陷性黄土、非自重湿陷湿陷性黄土）、非湿陷性黄土。1.2.2特征湿陷湿性黄土遇水湿陷，非湿陷性黄土遇水不湿陷；自重湿陷性黄土在自重作用下遇水湿陷，非自重湿陷性黄土在无荷载作用下遇水不湿陷。2.湿陷湿黄土地基2.1黄土湿陷的原因与主要影响因素内因：黄土内有肉眼可见的大孔隙；黄土颗粒表面含有可溶盐。外因：水浸入可溶盐溶解。影响因素：天然空隙比与天然含水量。天然空隙比大，湿陷性强；天然含水量高，湿陷性低。2.2黄土湿陷性的判定黄土的湿陷性判定多用室内侧限压缩试验所得的湿陷系数来判定，试验方法基本同一般土，所不同的是在规定压力作用下并压缩稳定后开始浸水，计算土样在浸水前后并压缩稳定后的高度或孔隙比，求出湿陷系数，用来判定黄土是否具有湿陷性，黄土的湿陷系数按下式计算:再两呜或惜切其中：搬、储－－分别是保帮持天然含水量榜和结构的土样佩，在侧限条件阅下加压到规定宪压闭力荒P土（主KP闲a忌）时，压缩稳密定后的高度拦（袜c扫m旅）和孔隙比；等分别是上述加硬压稳定后的土乡样，在浸水作歪用下压缩稳定输后的高许度崖(cm瓜)格和孔隙比；可分别是土样的屡原始高谷度他(cm景)形和原始孔隙比唯；富当荷时，定为非湿舍陷性黄土；祥当弃时，定为湿陷肤性黄土。凝实验温室湿陷塘系数的垂直压济力，自基础底陈面（初步勘察蜓时，自地面岛下代1.浪5晶米）算起忽，尝1弯0痒米以内的土层酬压力喇用辣200Kpa瘦;1牛0酒米以下至非湿抢陷性土层顶面新，应用其上覆尊土的饱和自重砖压力（当大芬于却300Kp头a扑时，仍猎用攀300KP挤a罪）。佛2.址3酸湿陷性黄土场惯地的自重湿陷竖性骆场地的湿陷类榜型按自重湿陷店量或计算自重迈湿陷量收来判定借自重湿陷量暗7c塞m征时，应定为非困自重湿陷性黄桃土场地；浩自重湿陷量赞7c棉m挥时，应定为自夹重湿陷湿黄土锋场地。异自重湿陷量：趋＝菠式中：蜡第附i掌层土在上覆土离的饱合自重压枕力下的自重湿浙陷系数钩览其中：浸保持天然湿度竟和结构的谅第腔i痕个土样，加压鸦至土的饱合自弦重压力时，下摄沉稳定后的高钱度。寄诚－－上述加压劣稳定后的土样催，在浸水作用瞒下，下沉稳定集后的高度。丙失－－后第鹰i悄个土样的原始贡高度。皇幕第秘i脖层土的厚度船（藏c傍m才）；剖解－－因地区而唐异的土质修正秤系数。查规范哭。稠2.泪4蚂湿陷性黄土地前基的湿陷等级逃朴黄土地基总湿铜陷竖量擦筒黄土地基总湿滋陷量弦式中：索第极i奋层土的湿陷系纳数；弹第纺i夸层土的厚度；咬考虑地基土的钳侧向挤出的浸缎水机会等因素洽的修正系数（峰见规范）。斗册湿陷黄土的计久算厚度愁总湿陷量自基尿础底面以下算鸦起，在非自重占湿陷性黄土场狂地，累计至基舍底命下怜5创米（或压缩层壁）深度为止；修在自重湿陷性缩黄土场地，对依一、二类建筑梯应穿过湿陷性个土层，累计至斯非湿陷性土层毯顶面；对三、删四类建筑当基腾底下的湿陷性鬼土层厚度大瓣于奉1驰0雷米时，累计深迁度按当地经验蛾确定。愚2.理5礼黄土的湿陷起泛始压力破湿陷性黄土受芳压浸水后，开以始出现湿陷现忌象时的压力称岸湿陷起始压笑力环Ps矿h谣（武KP皇a脏）。也就是说疼，如果用在湿嘴陷性黄土地基渡上的压力小于宝这个湿陷起始鼠压力，地基即盟使浸水，也不舞会发生湿陷。虑纺黄土湿陷起始舱压力的测定方肯法略湿陷起始压力参采用载荷浸水障试验郑中归P贼－娱S第的第一拐点。闹扰影响湿陷起始享压力的因素宪1辛）粘粒含量的巩影响：粘粒含滚量多，湿陷起签始压力大。手2恰）孔隙比的影务响恳:肾孔隙比大，湿蓬陷起始压力小薪。巴3鲁）天然含水量嚷大的影响：天穴然含水量高，研湿陷起始压力墨大。积4困）埋深大，湿择陷起始压力大亭。励2.粮6芦地下水位上升兽对湿陷性黄土伞地基的影响冻。甚钳地下水位上升可的原鸽因馆1慕）年降水量的协影响；据2朝）蓄水池的涌交水作用和渗漏咸；竞3犹）地表径流的选改变和用水量倍的增加；烘4座）灌溉渠道的庆渗漏顺。贿碧地下水位上升初所引起的地基值湿陷变形网愁地下水位上升嗓造成建筑物的烟开裂瞒舰地下水位上升犹的防治臭1卡)纽防止水进入地举基；种2眠)脂采用桩基；拳3凑)反采用灰土垫层叠，改变土的水仗理性质；塑4使)反建筑单元不宜奥过长；朝5薪)篮建筑体型应力慌求简单；熊6况)框不同高度的建宁筑物应分开成翻独立单元邮3盐.蝴湿陷性黄土地残基上建筑分类傅及设计措施劫3.愤1柱湿陷性黄土地绳基上场址选择侧场址选择宜符连合下列要求：禾1下.仍具有排水畅通阅或利于组织场龄地排水的地形扁条件；浙2毁.啊避开洪水威胁猎的地段；冰3乏.避避开不良地质状现象发育和地络下坑穴集中的仙地段；跑4馆.奏避开新建水库箱等可能引起地强下水位上升的改地段；逐5毯.角避免将重要建间设项目，布置宵在佷严重的湿疯陷性场地或厚洋度大的新近堆百积黄土，高压筛缩性的饱和黄堵土地段；貌6范.遵避开由于建设些可能引起工程籍地质条件恶化销的地段。饰3.辨2货湿陷性黄土地群基上建筑设计联措施群领建筑设计应符究合下列要求载1点）建筑物的体撇型与纵墙的布曾置，应有利于安加强其空间刚婆度，并具有适旅应或抵抗湿陷链变形的能力。彻多层砌体民用蹦建筑，体型应乓简单，长高比格不应大如于栗3域。甲2狼）妥善处理建应筑物的雨水排弹水系统，多层保民用建筑的室裕内地坪，宜高秩出室外地坪拐45cm世;泄3宿）用水设施宜队集中设置，缩认短地下管线和世远距离主要承侦重基础，其管屡道宜明装。严生排水与散水要股求苍单层和多层民草用建筑的屋面朝，宜采用外排悦水。当采用有努组织排水时，杯宜选用劲然耐用的水落飞管，其未端距鬼离散水面不应葬大峰于果30c三m披，并不应设置焦在沉降缝处。圣集水面积大的聋外水落管，应咸接入专设的雨敲水明沟或管道搞。粮建筑物的周围范必须做散水，镇其坡度不得小刺于器0.0南5申，散水外缘应蒙略高于平整后漂的场地。散水拿应采用现浇混乎凝土。其垫层密应设得置绵15c国m码厚的灰土陈或厅30c稳m弹厚的素土，垫伞层外缘应超出云散水的和建筑修物外墙基底外臭缘氧50c疼m秩。散水宜每掩隔淹6赌～刺1腿0液米设置一条伸远缩缝。散水与蜘外墙交接处和棍散水的伸缩缝粒，应用柔性防刑水材料填封。蝴沿散水外缘不郑宜设置雨水明因沟。乱式其他谷经常受水浸湿扇或可能积水的伏地面，应严密晃不渗漏，并按稠防水地面设计碎。对采用严格笼防水措施的建践筑，其防水地镰面应设行之有钥效的防水层。任地面坡向集水姐点的坡度不得郊小傲于裹0.0胃1备。地面与墙、尺柱、设备基础限等交接处应做忘翻边。地面下午应票做救3梢0枪～婚50c器m身厚的灰土垫层砍。骆排水沟的材料类和做法，应根仅据湿陷类型、凝湿陷等级和使黄用要求等选定赌，并应设置灰狡土垫层，防护厕范围内的排水认沟，宜采用钢计筋混凝土，但扎在非自重湿陷功性黄土场地，刃室内小型排水校沟可采用混凝苦土，并应做防绿水面层。对采威用严格防水措鬼施的建筑，其凤排水沟应增设过卷材防水层或向其它有效的防请水层。跳对基础梁底下必预留日空隙，既应采取有效措祥施防止地面水位浸入地基。对狼地下室的采光康井，应做好防殿、排水设施。侧3.艰3互湿陷性黄土地洲基设计措施的旋选择诉母原则己1腹）消除内因：万消除大孔隙；斥2注）消除外因：等采取必要的防贴水措施和控制杀基底压力推在湿陷性黄土爹地基设计时，翻应按照建筑物浊的重要性和地弃基对沉降的敏唯感程度、地基抖被水浸湿的可址能性、地基土最的湿陷类型和还湿陷等级、土建的变形和强度府、地下水可伯能的变化情况立、当地建筑经清验和施工条件臭等因素综合考产虑分析，区别摧对待，合理采甲用地基处理、味防水措施和结侍构措施等任何断一种或多种措熔施，以保证建厚筑安全。景走建筑物的设计芽措施跪1躺．地基处理措蛙施：庆1僚)招消除地基的全合部湿陷量，或站采用桩基、深便基等穿透全部惧湿陷性黄土层什；国2就)量消除地基的部谋分湿陷量。职2波．防水措施：引1驳)削基本防水措施络：在建筑物布芝置、场地排水兰、屋面排水、皂地面防水、散题水、排水沟等抖方面防止雨水涉或生产、生活校用水的渗漏，滚并提高管道材勤料和接口的标犹准。款2肾)雀检漏防水措施淡：在基本防水扮措施的基础上辽，对防护范围闷内的地下管道至增设检渗漏管吐沟和检漏井。框3壮)标严格防水措施榴：在检漏防止战措施的基础上水，对防水地面零、排水沟、检摘漏管沟和检漏岗井等设施提高谜设计标准。吊3扰．结构措施：环减少建筑物的秆不均匀沉降，沸或使结构适应慢地基的变形。乖烤对各类建筑物葬采取设计时，蜡还要求按下列剪情况确定成1笼）当地基土的狡总湿陷量不大秩于切5cm雹时对各类建筑子物均可按非湿戚陷性黄土地基叶进行设计。陶2池）当基底下各喇土层的湿陷系酷数小旺于粗0.0直3曲时，对二类建斥筑地基可不做弊处理，但应采螺取结构和检漏袜防水措施。稳3猾）在湿陷性黄界土层很厚的场膛地上，当一类可建筑物采取措痛施消除地基的散全部湿陷量或烤穿透全部湿陷侍性土层有困难愈时，应采取专肤门措施。朋4油）当场地内的错湿陷性黄土层杀较薄、湿陷系冻数较大或湿陷牲性性土层分布震很不均，而且歌下伏基岩埋深毛不大，起伏较粒大时，如经济沫合理，对二级搞建筑物和三、下四级湿陷性黄霸土地基上的三煎类建筑，可采娇取措施消除地娘基的全部湿陷底量或穿透全部野湿陷性土层。坊5粉）对承受较大鹅荷载的重要设梳备基础，应与梯建筑物采取相要同的的地基处激理措施和防水丈措施。椒6察）在非自重湿慕陷性黄土场地果上，当地基内屡各土层的湿陷葡起始压力（不盼考虑基础埋深救和宽度修正）走均大于其附加劝压力与上覆土遍的饱和自重压宾力之和时，各惊类建筑物可按垮非湿陷性黄土逼进行地基设计每。代7怠）在非自重湿论陷性黄土场地害上，建筑物使俭用期间，当地传下水有可能上话升到地基压缩醒层以内时，宜妻采取下列措施腐：液a辩）建筑体型力辅求简单，平面围避免转折，或缩分成若干简单御的单元；腿b东）多层砌体结质构应有较大刚翼度，其长高比熟不大世于婆3.葡0吩；验c片）同一单元内仪，各基础的荷切载、形式、尺耕寸和埋深应尽立量接近；门厅桶与主体之间应获有效措施，减言少差异沉降；击4花.惰湿陷性黄土地软基问题处理方琴法睛湿陷性黄土地全基都会在建造恐房屋之前进行较处理，但由于切各种原因也会种造成已经建造耀好的房屋不均劈匀沉降、产生幼裂缝、地陷等开，这是就需要捎对其进行保护设处理措施，进困行补救，常用亚的有以下几种隐处理方法。4.1垫层法额垫层法是先将世基础下的湿陷红性黄土一部分桥或全部挖除，劲然后用素土或搅灰土分层夯实为做成垫层，以锈便消除地基的景部分或全部湿袋陷量，并可减熊小地基的压缩糠变形，提高地甜基承载力，可元将其分为局部碧垫层和整片垫胶层。当仅要求漫消除基底栽下誉1~3猜m尺湿陷性黄土的蹲湿陷量时，宜代采用局部或整僻片土垫层进行愿处理；当同时锡要求提高垫层总土的承载力或慈增强水稳性时劈，宜采用局部熊或整片灰土垫傍层进行处理。蚀垫层的设计主奸要包括垫层的休厚度、宽度、自夯实后的压实割系数和承载力灯设计值的确定聋等方面。垫层蜜设计的原则是径既要满足建筑番物对地基变形蒙及稳定的要求爷，又要符合经舞济合理的要求柄。孔4.卷2坝重锤表层夯实良及强夯骡械重锤表层夯实咬适用于处理饱缸和度不大摘于负60列%沫的湿陷性黄土待地基。一般采租用慧2.外5折～预3.0绩t盯的重锤，落深距逐4.废0趟～事4.5叛m障，可消除基底柔以骑下灾1.党2绕～葡1.8回m炼黄土层的湿陷垃性。在夯实层懂的范围内，土呜的物理、力学对性质获得显著蛇改善，平均干痒密度明显增大铺，压缩性降低蚊，湿陷性消除木，透水性减弱王，承载力提高绩。非自重湿陷柜性黄土地基，捐其湿陷起始压逮力较大，当用裙重锤处理部分仰湿陷性黄土层吓后，可减少甚饥至消除黄土地膀基的湿陷变形亦。因此在非自概重湿陷性黄土捏场地采用重锤扩夯实的优越性榆较明显。届强夯法加固地侦基机理一般认兼为，是将一定榨重量的重锤以金一定落距给予龄地基以冲击和少振动，从而达城到增大压实度鞋，改善土的振选动液化条件，丑消除湿陷性黄亿土的湿陷性等脆目的。强夯加东固过程是瞬时话对地基土体施程加一个巨大的谁冲击能量，使收土体发生一系电列的物理变化龄，如土体结构诱的破坏或排水室固结、压密以岂及触变恢复等犬过程。其作用柜结果是使一定足范围内的地基伟强度提高、孔租隙挤密。狂4.金3孟挤密桩法询挤密桩法适用碎于处理地下水沙位以上的湿陷耽性黄土地基，俊施工时，先按淘设计方案在基覆础平面位置布组置桩孔并成孔塞，然后将备好神的素土（粉质予粘土或粉土）蹈或灰土在最优营含水量下分层撒填入桩孔内，深并分层夯（捣子）实至设计标顷高止。通过成机孔或桩体夯实孝过程中的横向仙挤压作用，使偶桩间土得以挤每密，从而形成岂复合地基。值雄得注意的是，猪不得用粗颗粒桂的砂、石或其扰它透水性材料灭填入桩孔内。口灰土挤密桩和主土桩地基一般奉适用于地下水构位以上含水愉量弟14待%岂～旦22鸦%只的湿陷性黄土遍和人工黄土和虾人工填土，处罩理深度可岸达股5题～融1衰0摆米。灰土挤密探桩是利用锤击纸打入或振动沉猫管的方法在土券中形成桩孔，画然后在桩孔中宿分层填入素土界或灰土等填充汽料，在成孔和萌夯实填料的过芳程中，原来处标于桩孔部位的执土全部被挤入稍周围土体，通缸过这一挤密过老程，从而彻底幼改变土层的湿董陷性质并提高金其承载力。4.4桩基础玉桩基础既不是傻天然地基，也胀不是人工地基追，属于基础范丘畴，是将上部医荷载传递给桩跟侧和桩底端以镰下的土（或岩随）层，采用挖规、钻孔等非挤鬼土方法而成的格桩，在成孔过否程中将土排出嫂孔外，桩孔周斑围土的性质并奔无改善。但设赚置在湿陷性黄嘉土场地上的桩兔基础，桩周土火受水浸湿后，术桩侧阻力大幅但度减小，甚至躲消失，当桩周茶土产生自重湿秋陷时，桩侧的惕正摩阻力迅速坡转化为负摩阻稀力。因此，在索湿陷性黄土场白地上，不允许卸采用摩擦型桩哈，设计桩基础凡除桩身强度必兼须满足要求外羡