濕陷性黃土地區(qū)的地基處理

1、<p>　　濕陷性黃土地區(qū)的地基處理</p><p>　　【摘要】濕陷性黃土地區(qū)，顧名思義，是土質(zhì)特殊，具有濕陷性，這類(lèi)土質(zhì)，在我國(guó)的東北、西北、華北和華東部分地區(qū)分布較多。隨著近年來(lái)，越來(lái)越多的高層建筑以及許多大型工業(yè)建筑的撥地而起，對(duì)地基的牢固狀況也有了日益提高的要求，所以，如何解決這些建筑的地基問(wèn)題，保障建筑物的使用壽命以及建筑的可靠性，變得尤為重要，我們勢(shì)必要對(duì)濕陷性黃土地區(qū)的地基處理做進(jìn)一步的

2、探討與研究。 </p><p>　　Abstract loess region, as the name suggests, is a special soil, with collapsible, this kind of soil, in China's northeast, northwest, north and eastern parts of the distribution of more.

3、 As in recent years, more and more high-rise buildings as well as many large industrial buildings allocated to the sky on a solid foundation status has also been increasing demands, therefore, how to solve the problems o

4、f these building foundations in place to protect the building reliability, longevity and archi</p><p>　　【關(guān)鍵詞】濕陷性 黃土 地基 處理 中圖分類(lèi)號(hào)：TU471文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A </p><p>　　濕陷性黃土，是指在黃土的自重的作用下，或者是自重應(yīng)力和附加應(yīng)力的共同作用下因?yàn)楸凰疂矟?/p>

5、之后，它的結(jié)構(gòu)遭到破壞，因而發(fā)生變形。濕陷性土，屬于一種特殊土質(zhì)。濕陷性黃土又分為自重濕陷性和非自重濕陷性。在濕陷性黃土地區(qū)進(jìn)行工程建設(shè)時(shí)，就必須要考慮到由于土質(zhì)的濕陷性對(duì)地基造成的不穩(wěn)定的影響，地基濕陷可能會(huì)引起由于附加沉降應(yīng)力對(duì)地基的穩(wěn)定性，對(duì)施工項(xiàng)目造成巨大的危害，對(duì)施工項(xiàng)目的安全也造成了很大的威脅，所以，對(duì)濕陷性黃土地區(qū)的地基處理就顯得尤為重要。選擇正確有效地方法進(jìn)行處理，避免因地基濕陷給施工項(xiàng)目造成危害是我們當(dāng)前的首要任務(wù)。

6、</p><p>　　1、濕陷性黃土地區(qū)地基處理的重要意義及一般處理方法 </p><p>　　我國(guó)是世界上黃土分布最廣泛的國(guó)家之一，其中約占四分之三的黃土，為濕陷性黃土。其最主要的特性是受水浸濕后，在土的自重壓力或自重壓力與附加壓力共同作用下，產(chǎn)生大量而急劇的沉陷，給構(gòu)造物帶來(lái)不同程度的危害，使結(jié)構(gòu)物大幅度沉降、坼裂、傾斜，嚴(yán)重影響其安全和使用。鑒于濕陷性黃土的這種特性，在該地區(qū)建筑物的

7、設(shè)計(jì)及施工中，必須采用合理的基礎(chǔ)型式或消除沉陷的地基處理方式，才能滿(mǎn)足建筑物的使用要求。 </p><p>　　我國(guó)濕陷性黃土分布很廣，各地區(qū)黃土的差別很大，地基處理難度大，開(kāi)展對(duì)濕陷性黃土地基處理技術(shù)的研究有重要的實(shí)用意義。在我國(guó)，有很多地方的土質(zhì)均屬于濕陷性黃土，而不同地區(qū)的黃土又存在著一定差異，所以在對(duì)濕陷性黃土地的地基進(jìn)行處理時(shí)我們要考慮多方面因素，不同地方，區(qū)別對(duì)待。在對(duì)濕陷性黃土地區(qū)的地基進(jìn)行處理時(shí)，

8、要考慮的因素有很多，通常，我們以以下幾個(gè)方面為主要參考點(diǎn)。一是地域性的差別，不同地域的黃土濕陷性以及濕陷敏感性的強(qiáng)弱也許會(huì)有很大差別，土層的承載能力以及土質(zhì)的可壓縮的程度及均勻程度等。二是建筑物的用途，建筑物內(nèi)用水量的大小水滲入地基的可能性等。三是建筑物施工時(shí)用料和施工條件，以及豐富的施工經(jīng)驗(yàn)。四是建筑物的重要程度，是一級(jí)建筑還是二級(jí)建筑等，建筑物結(jié)構(gòu)對(duì)對(duì)由于黃土的濕陷性造成的地基不均勻下沉的適應(yīng)能力。 </p><

9、p>　　濕陷性黃土的獨(dú)有的性質(zhì)，決定了濕陷性黃土地區(qū)的地基的處理要采用什么方法。那么濕陷性黃土的獨(dú)有性質(zhì)是什么呢，研究表明，濕陷性黃土地基的形變由兩種因素引起，一是土壤壓縮，一是土質(zhì)濕陷。當(dāng)?shù)鼗休d的壓力沒(méi)超過(guò)地基的允許承載能力時(shí)，地基所產(chǎn)生的壓縮變形很小，幾乎不會(huì)對(duì)建筑物的正常使用造成影響。土壤的濕陷性在當(dāng)?shù)鼗凰駮r(shí)，會(huì)引起土壤的附件變形，這種情況，即使地基所承載的壓力并沒(méi)有超過(guò)地基的允許承載能力，也要對(duì)地基進(jìn)行處理，避免發(fā)

10、生對(duì)建筑物的安全和正常使用造成造成危害。在濕陷性黃土地區(qū)設(shè)計(jì)措施，主要有地基處理措施、防水措施和結(jié)構(gòu)措施三種。 </p><p>　　在濕陷性黃土地區(qū)，國(guó)內(nèi)外使用較多的地基處理方法：重錘表層夯實(shí)、強(qiáng)夯、墊層、擠密樁復(fù)合地基、墊處理、預(yù)浸水、爆擴(kuò)樁、化學(xué)加固和樁基礎(chǔ)等。近年來(lái)，深層孔內(nèi)夯擴(kuò)擠、高壓旋噴注漿法，以及復(fù)合載體夯擴(kuò)樁等也得到推廣使用。目前我國(guó)以重錘表層夯實(shí)、土（或灰土）墊層、強(qiáng)夯、深層孔內(nèi)夯擴(kuò)、高壓注漿固

11、結(jié)土（或灰土）擠密樁復(fù)合地基、樁基礎(chǔ)應(yīng)用較多。 </p><p>　　總之，在具體選用濕陷性黃土的處理方法時(shí)，應(yīng)根據(jù)建筑場(chǎng)地的濕陷性類(lèi)別、濕陷等級(jí)、以及地區(qū)特點(diǎn)，首先考慮因地制宜和就地取材等原則，并根據(jù)施工技術(shù)可能達(dá)到的條件，經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)對(duì)比予以選用，必要時(shí)可幾種方法綜合考慮使用。 </p><p>　　2濕陷性黃土地基的各種地基處理方法的加固機(jī)理 </p><p>

12、;　　濕陷性黃土地區(qū)地基處理，盡管在地基處理技術(shù)的應(yīng)用上同其他地區(qū)相比在施工工藝等方面差別不大，但其加固機(jī)理及方法又進(jìn)一步體現(xiàn)了濕陷性黃土的地區(qū)特征，往往在提高承載力的同時(shí)，對(duì)黃土的濕陷性進(jìn)行消除。 </p><p>　　1）、重錘表面夯實(shí)及強(qiáng)夯 </p><p>　　重錘夯實(shí)法：利用重錘從高空自由下落時(shí)產(chǎn)生的沖擊能，使地面下一定深度內(nèi)土層達(dá)到密實(shí)狀態(tài)的地基處理方法。有效夯實(shí)深度取決于錘重

13、、錘底直徑、落距和土類(lèi)。重錘夯實(shí)法可以提高地基承載力、消除濕陷性地基的濕陷現(xiàn)象。重錘夯實(shí)法可分為表層夯實(shí)法和強(qiáng)力夯實(shí)法。 </p><p>　　表層夯實(shí)法，又稱(chēng)重錘表面夯實(shí)法。錘重一般為20～40kN，落距3～5m。 </p><p>　　強(qiáng)力夯實(shí)法，當(dāng)錘重為80～300kN，落距為6～25m，單次夯擊能量大于800kN&#8226;m，用于處理雜填土、碎石土、砂性土和稍濕的粘性土

14、時(shí)稱(chēng)為“強(qiáng)力夯實(shí)法”，簡(jiǎn)稱(chēng)“強(qiáng)夯法”。 </p><p>　　2）、土（灰土）墊層 </p><p>　　將處理范圍內(nèi)的濕陷黃土挖去，用素土（多用原開(kāi)挖黃土）或灰土（灰土比一般為3：7或2：8）在最優(yōu)含水量狀態(tài)下分層回填（壓）實(shí)。采用土墊層或灰土墊層處理濕陷性黃土地基，可用于消除基礎(chǔ)底面1-3m土層的濕陷性，（目前也有6m以上換填，主要做法是下部用素土換填，分層碾壓，上部采用灰土墊層），減

15、少地基的壓縮性，提高地基的承載力，降低土的滲透性（或起隔水作用），往往以消除濕陷作為地基處理的目的。 </p><p>　　就其處理范圍來(lái)說(shuō)，土墊層分為建筑物基礎(chǔ)（獨(dú)立基礎(chǔ)和條形基礎(chǔ)）底面下的土（或灰土）墊層和建筑物范圍內(nèi)的整片土（或灰土）墊層兩種。 </p><p>　　3）、灰土（土）擠密樁復(fù)合地基及孔內(nèi)深層夯擴(kuò)樁復(fù)合地基 </p><p>　　灰土（土）擠密樁

16、適用于加固地下水以上的濕陷性黃土地基，它是利用打入鋼套管，或振動(dòng)沉管或爆擴(kuò)等方法，在土中成樁孔，然后在孔中分層填入素土（或灰土）并夯實(shí)而成。 </p><p>　　深層孔內(nèi)夯擴(kuò)樁近些年在濕陷性黃土地區(qū)也開(kāi)始進(jìn)行應(yīng)用，用螺旋鉆孔，孔徑一般為40cm。夯錘重量一般為20-30KN，孔內(nèi)填料一般為素土或灰土，或建筑物垃圾和廢料。 </p><p><b>　　4）、樁基礎(chǔ) </b

17、></p><p>　　在濕陷性黃土地區(qū)采用樁基礎(chǔ)，將樁穿透濕陷性黃土層，在非自重濕陷性黃土地區(qū)，樁底端應(yīng)支承在壓縮性較低的非濕陷性土層中。對(duì)自重濕陷性黃土場(chǎng)地，樁底端應(yīng)支承在可靠的持力層中。 </p><p>　　濕陷性黃土地區(qū)樁基礎(chǔ)一般采用打入樁、靜壓樁、鉆孔或人工挖孔灌注樁以及沉管灌注樁等，與其他地區(qū)所用樁基礎(chǔ)不同的是，在濕陷性黃土土層中不但不能考慮樁的摩擦力，還應(yīng)在樁的承載能

18、力上減去樁的負(fù)摩擦力。所謂負(fù)摩擦力，就是浸水后的自重濕陷性黃土層，土的下沉速率大于樁的下沉速率時(shí)，土對(duì)樁側(cè)表面產(chǎn)生向下作用的摩擦力。在一般情況下，地基土的豎向位移越大，則負(fù)摩擦力越大。 </p><p><b>　　5）、化學(xué)加固法 </b></p><p>　　在我國(guó)濕陷性黃土地區(qū)地基處理應(yīng)用較多，并取得實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的化學(xué)加固方法包括硅化加固法和堿液加固法。 </

19、p><p>　　硅化加固濕陷性黃土的物理化學(xué)過(guò)程，一方面基于濃度不大的、粘滯度很小的硅酸鈉溶液順利地滲入黃土的孔隙中，另一方面溶液與土的互相凝結(jié)，土起著凝結(jié)劑的作用。 </p><p>　　堿液加固：利用NaOH溶液加固濕陷性黃土地基在我國(guó)始于20世紀(jì)60年代，其加固原則為；NaOH溶液注入黃土后，首先與土中可溶性和交換性堿土金屬陽(yáng)離子發(fā)生置換反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)果使土顆粒表面生成堿土金屬氫氧化物，

20、</p><p><b>　　6）、預(yù)浸水法 </b></p><p>　　預(yù)浸水法是在修建建筑物前預(yù)先對(duì)濕陷性黃土場(chǎng)地大面積浸水，使土體在飽和自重壓力作用下，發(fā)生濕陷產(chǎn)生壓密，以消除全部黃土層的自重濕陷性和深部土層的外荷濕陷性。 </p><p>　　預(yù)浸水法一般適用于濕陷性黃土厚度大、濕陷性強(qiáng)烈的自重濕陷性黃土場(chǎng)地。預(yù)浸水法用水量大，工期長(zhǎng)

21、。 </p><p>　　因此，預(yù)浸水法只能在具備充足水源，又有較長(zhǎng)施工準(zhǔn)備時(shí)間的條件下才能采用。 </p><p>　　7）、其他的加固方法 </p><p>　　高壓注漿固結(jié)法、CFG法等的加固機(jī)理與別的地區(qū)基本相同，參考其他有關(guān)章節(jié)，另外在飽和的黃土地區(qū)，近幾年來(lái)也采用粉噴樁法和深層攪拌法，其加固機(jī)理見(jiàn)相關(guān)章節(jié)。 </p><p>　　

22、高壓注漿固結(jié)法、CFG法等的加固機(jī)理與別的地區(qū)基本相同，參考其他有關(guān)章節(jié)，另外在飽和的黃土地區(qū)，近幾年來(lái)也采用粉噴樁法和深層攪拌法等等。 </p><p>　　3、濕陷性黃土地基處理的施工工藝 </p><p>　　濕陷性黃土地基處理的常用手段，大多同國(guó)內(nèi)地基處理手段的施工方法和施工工藝相似，所不同的是在加固機(jī)理上有一定區(qū)別。 </p><p>　　1）、灰土（或素

23、土）墊層施工 </p><p>　　灰土（或素土）墊層施工時(shí)，先將處理范圍內(nèi)的濕陷性黃土全部挖出，并對(duì)底部進(jìn)行夯實(shí)或壓實(shí)。然后將就地挖出的粘土配成相當(dāng)于最優(yōu)含水量的土料，根據(jù)選用的碾壓（或夯實(shí)）機(jī)械，按一定厚度分層鋪土，分層碾壓（或夯實(shí)）直到設(shè)計(jì)標(biāo)高為止。 </p><p><b>　　2）、硅化加固 </b></p><p>　　硅化加固主要

24、材料為水玻璃，主要設(shè)備為注漿管、打孔機(jī)（帶腳架或其他機(jī)械成孔機(jī)）分配器、溶液罐、注漿泵、膠皮管（帶壓）壓力表和滑輪等。 </p><p>　　硅化加固濕陷性黃土地基的施工主要個(gè)步驟：（1）成孔打入注漿管。（2）加水稀釋?zhuān)?）往地基內(nèi)注漿。 </p><p><b>　　3）、堿液加固 </b></p><p>　　堿液加固設(shè)備和工藝均較為簡(jiǎn)單

25、。用洛陽(yáng)鏟或鋼管打到預(yù)定的加固深度，孔徑為5~7cm，孔中填入2~4cm粒徑的小石子至注漿管下端的標(biāo)高處，然后將Φ20mm鋼管插入孔中，再用0.5~2.0cm粒徑的小石子填入管子四周約20~30cm高，其上用素土填實(shí)直到地表。 </p><p><b>　　4）、預(yù)浸水施工 </b></p><p>　　自重濕陷性黃土場(chǎng)地一般土質(zhì)疏松，而且常有裂縫和孔洞分布，在浸水過(guò)

26、程中容易發(fā)生“跑水”，給予浸水法施工造成困難，影響處理效果，因此，從一開(kāi)始注水就仔細(xì)觀察，如發(fā)現(xiàn)有裂隙或孔洞“跑水”現(xiàn)象，需及時(shí)填土堵塞。浸水初期，水位不宜過(guò)高，待周?chē)乇硇纬森h(huán)形裂縫時(shí)在將水位適當(dāng)提高，“跑水”一般發(fā)生在開(kāi)始浸水的時(shí)候，在第一周內(nèi)要加強(qiáng)觀察?！芭芩眹?yán)重時(shí)要停止浸水，以便處理。 </p><p>　　由于濕陷性黃土地區(qū)濕陷黃土的特點(diǎn)，除進(jìn)行正常和必需的地基處理外，防水措施也是保證濕陷性黃土地基上

27、建筑物安全和正常使用的重要措施之一。 </p><p><b>　　結(jié)語(yǔ) </b></p><p>　　現(xiàn)今我國(guó)濕陷性黃土地區(qū)最常見(jiàn)的地基處理方法主要有以下幾種方法：土（或灰土）墊層、重錘夯實(shí)和強(qiáng)夯、土（或灰土）樁擠密和樁基礎(chǔ)等幾種重要的并且基本的方法。利用化學(xué)加固的方法是一種非常有效的方法，但是由于其造價(jià)高，所以一般僅用于濕陷事故的處理。在新建濕陷性黃土地基處理的實(shí)

28、例中高壓旋噴注漿固結(jié)法用的較少，而鉆孔夯擴(kuò)樁的方法在濕陷性黃土地區(qū)近幾年來(lái)應(yīng)用較多，孔內(nèi)充填的材料會(huì)因?yàn)椴煌貐^(qū)濕陷性黃土的性質(zhì)的不同而不同。 </p><p>　　此外還有幾種方法被用過(guò)，例如，預(yù)浸水、熱加固、水下爆擴(kuò)及電火花加固等方法也曾用于濕陷性黃土地基處理，實(shí)際證明預(yù)浸水法是消除大厚度黃土地基的自重濕陷性的有效方法，可是這種方法的最大缺點(diǎn)就是水量的需求量特大，所以要有一定的水源保證，工期也較長(zhǎng)，至少需要提

29、前一年進(jìn)行，浸水后還需要利用其他地基處理的方法處理上層土，所以其使用受到了嚴(yán)重的限制，沒(méi)有得到普遍的應(yīng)用，所以在我國(guó)目前使用也不是很多。因?yàn)闊峒庸痰姆椒梢酝耆糠贮S土的濕陷性，所以處理后的黃土大大提高承載能力，由于加固土體的設(shè)備特復(fù)雜，所以加固后土體的強(qiáng)度不夠均勻，局部強(qiáng)度很高，這種方法在20世紀(jì)五六十年代我國(guó)應(yīng)用過(guò)，并且取得了較好的加固效果。采用水下爆擴(kuò)來(lái)加密土的方法可用于處理飽和黃土地基或者與預(yù)浸水法相結(jié)合，在處理自重濕陷性黃

30、土地基時(shí)可提高消除濕陷性的效果，有利有提高土體的強(qiáng)度，并且加速濕陷的完成。電火花法在國(guó)外已經(jīng)取得里成功的經(jīng)驗(yàn)，但是目前在我國(guó)還沒(méi)有使用。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1] 劉衛(wèi)東,裴章勤.濕陷性黃土地基處理[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，2009.50~140. </p><p>　　[2] 徐至鈞

31、.新編建筑地基處理工程手冊(cè)[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2009.1~360. </p><p>　　[3] 鄭俊杰.地基處理技術(shù)[M].武漢：華中科技大學(xué)出版社，2008.89~115. </p><p>　　[4] 龔曉南.復(fù)合地基設(shè)計(jì)和施工指南[M].北京：人民交通出版社，2008.14~78. </p><p>　　[5] 閻明禮.地基處理技術(shù)[M]