淺談濕陷性黃土基礎穩定處理的措施

■張俊

（特變電工新疆新能源股份有限公司 新疆烏魯木齊 830011）

淺談濕陷性黃土基礎穩定處理的措施

■張俊

（特變電工新疆新能源股份有限公司 新疆烏魯木齊 830011）

濕陷性黃土在我國中西部地區尤其是黃土高原地區分布較廣，總面積面積達44萬平方公里。如何避免濕陷事故的發生，需要建筑設計人員與施工人員的共同努力。

濕陷性黃土地基基礎型式建筑設計結構設計筏板基礎

地基問題是很多建筑工程事故發生的原因，尤其是軟弱地基或不良地基地區，地基問題更為突出。本文以通過對濕陷性黃土的分析，探討濕陷性黃土地基在設計中的對策。

1 濕陷性黃土的特征

黃土又按照成因可分為為黃土（原生黃土）和黃土狀土（次生黃土），是一種生成年代較晚的地質土層。主要由粉土顆粒構成，具有肉眼可見的大孔隙和垂直節理（過去又稱“大孔土”），以黃色為基本色調。黃土產生濕陷性的原因，是由于在干燥的氣候下，其中所含的碳酸鹽、硫酸鈣等礦物質析出，與毛細水或粘著水共同形成具有較好粘性的膠結物，在粉土顆粒結構內部形成空隙，并且沒有得到固結。造成黃土在遇水浸泡后，結構迅速破壞，發生顯著的附加沉降，造成其地面建筑物的破壞。

從分布的范圍來看，濕陷性黃土主要分布在我國的山西、陜西、甘肅的大部分地區，河南西部和寧夏、青海、河北的部分地區，面積達44萬平方公里。而且，新疆維吾爾自治區、內蒙古自治區和山東、遼寧、黑龍江等省的局部地區也有濕陷性黃土的分布，同時，濟南市的部分地區也有濕陷性黃土分布。因為濕陷性黃土具有大孔和垂直節理，在遇水浸濕時，土的強度顯著降低，造成基礎結構的破壞，對建筑物危害性極大。因此，在濕陷性黃土地區進行建設，應根據濕陷性黃土的特點和工程要求，因地制宜，采取以地基處理為主的綜合措施，防止地基受水浸濕引起濕陷對建筑物產生危害。

2 防止濕陷性黃土地基受水浸濕的主要設計方法

（1）建筑物應具有排水通暢的地質條件，并應于室外管道之間保持規范規定的距離。

（2）當屋面排水采用有組織的外排水時，雨水管宜采用鑄鐵或其他耐用材料，末端應加彎頭。

（3）建筑物四周需做散水，其橫向坡度不得小于0.05，外緣應略高于平整后的場地。當屋面為無組織排水時，檐高8m以下，散水寬為1.5m;檐高>8m，每增高4.0m，散水增寬為0.25m，但最寬不宜大于2.5 m;當屋面為有組織的外排水時，非自重濕陷性黃土場地不得小于1.0 m，在自重濕陷性黃土場地應為1.5 m，散水橫向6~10 m設伸縮縫一道，但不得設于雨水管處，伸縮縫及散水與建筑物外墻連接處應用柔性防水材料填封。

3 經常受水侵蝕或可能積水的室內地面，應做成不漏水的光滑面層，并以0.01的坡度坡向集水點，再用管道排至室外

以某高層綜合樓工程為例，建筑的單體建筑面積18000平方米，鋼筋混凝土框架結構，地上11層，局部12層，原設計地下1層，為附屬用房。該工程地基為濕陷性黃土，厚度較大，工程勘察報告提示地基承載力標準值fK=140KPa，工程對地基承載力的要求為235KPa。在進行基礎設計時，首先考慮處理濕陷性黃土地基的問題，可以采用的方法有：

3.1 換土法

當淤泥土層厚度在4m以內時，可采用挖除淤土層，換填砂土、灰土、粗砂、礫石、片石、卵石等辦法進行地基處理，換填淤泥土層，提高軟土地基強度，一般換填的厚度為30～100cm。換填土相對來說造價高，但可以節省工期。

3.2 地基加固處理及樁基法

當淤土層較厚，難以大面積進行深處理時，可采用打樁的辦法進行加固處理。當淤土層厚度小于5m時，宜打砂樁或石灰樁，通過吸水和排水來擠密淤土，使其孔隙比小于1，以達到一般地基要求；當淤土層厚度在5～7m時，宜打預制管樁至硬土層，設承載樁臺；當淤土層厚度在7～10m時，宜打灌注樁至硬土層，設承載樁臺；淤土層厚度在10m以上時，宜采用打懸浮樁的辦法，擠密淤土層并靠摩擦承載。

3.3 優化基礎法

①擴大條基底面積，增設鋼筋混凝土基礎梁。可將條形基礎淺埋，把基礎設置在地基表層的密實土層上，從而避開淤土層，適當設置鋼筋混凝土基礎梁，增大基礎的剛度，提高基礎的穩定性和抗變形的能力。

②采用筏板基礎或箱形基礎。對小型建筑物可采用擴大基礎底板的方法，如設計較薄的鋼筋混凝土底板。對大中型工程，可采用空箱底板，即在不增加建筑物造價的情況下，用加大底板高度、減輕底板自重的辦法來適應軟土地基要求。

③采用合理的樁基礎。鉆孔灌注樁應用十分廣泛，但因屬隱蔽工程，成樁后質量檢查比較困難，且由于軟土的特殊性質，經常會出現一些縮徑、斷樁、樁身孔洞和“爛樁頭”等質量問題。在潮汐地區，沒有采取措施來穩定孔內水位，灌注砼時樁孔易坍孔，在該地區基礎設計時應少使用；預制樁的承載力由樁端承力和樁側摩擦力組成，由于軟土不易固化，降低了樁的側摩擦力，使樁在工程使用中不安全，因此該地區基礎設計時也應少使用。根據施工實例統計，沉管灌注樁基礎是沿海軟土地區好的基礎設計形式，樁設計承載力和施工成樁質量均好控制，對于沉管樁較能保證質量的樁長范圍為Φ400mm在16m以內，Φ500mm在18m以內較合適，樁距最好在4d左右。

4 濕陷性黃土地區基礎設計時應注意的問題

（1）因地下預埋管道漏水會導致局部地基黃土結構發生變化，容易產生不均勻沉降。應在基礎處理前，對施工區域的管道進行全面的檢查，對存在的隱患及時、妥善處理，消除問題隱患。

（2）嚴格按照《濕陷性黃土地區建筑規范》進行施工和設備安裝，工程施工期間要采取有效的方法，確保基槽內的干燥整潔，預留的溝、洞要符合管道頂與洞頂的凈空要求。

（3）當使用墊層法消除濕陷性時，要加強對施工質量的控制，嚴格按照相關指標，控制墊層壓實系數和干容重指標；

（4）對重要的建筑物或荷重存在較大不均勻性的建筑物，進行沉降觀測，建筑物竣工后，安排專人定期檢查地下管網及可能漏水的部位，杜絕濕陷事故發生。

5 結語

濕陷性黃土在我國中西部地區分布范圍廣，工程施工技術要求標準高。因此，在工程設計當中，各個設計單位和施工單位要進行充分的合作，本著科學、嚴謹、負責的工作態度，進行大量的分析、計算、對比、調研等工作，實現經濟效益和社會效益的雙豐收。

[1]羅宇生 《濕陷性黃土地基處理》 [M]北京.中國建筑工業出版社.2008.

[2]《建筑設計資料集》編委會 《建筑設計資料集》 [M].北京.中國建筑工業出版社. 1996.

[3]王選鋒.過濕性黃土路基的處理技術及病害防治研究 [J].《土工基礎》,2009（05）.

P642.13+1[文獻碼]B

1000-405X（2015）-10-321-1