建筑工程設(shè)計(jì)中常見的濕陷性黃土地處理技術(shù)探討

趙爭(zhēng)杰

(山西省永濟(jì)市建筑設(shè)計(jì)室 044500)

建筑工程設(shè)計(jì)中常見的濕陷性黃土地處理技術(shù)探討

趙爭(zhēng)杰

(山西省永濟(jì)市建筑設(shè)計(jì)室 044500)

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，不僅需要選擇在地基條件良好的場(chǎng)地從事建設(shè)，而且有時(shí)也不得不在地質(zhì)條件不良的地基上進(jìn)行修建。另外，科學(xué)技術(shù)的曰新月異也使結(jié)構(gòu)物的荷載曰益增大，對(duì)變形要求越來越嚴(yán)，因而原來一般可被評(píng)價(jià)為良好的地基，也可能在某種特定條件下非進(jìn)行地基處理不可，因此，地基處理的重要地位也曰益明顯，已成為制約工程建設(shè)的主要因素，如何選擇一種既滿足工程要求，又節(jié)約投資的設(shè)計(jì)、施工和驗(yàn)算方法，已經(jīng)刻不容緩的呈現(xiàn)在廣大的工程技術(shù)人員面前。本文將主要針對(duì)當(dāng)下在我國(guó)建筑行業(yè)中較為常見的濕陷性黃土地處理技術(shù)方面的問題進(jìn)行一系列的分析和討論，并提出相應(yīng)的觀點(diǎn)，僅供大家參考。

建筑工程；設(shè)計(jì)問題；濕陷性黃土地；處理技術(shù)

我國(guó)國(guó)土面積九百六十萬平方千米，地大物博，各種地勢(shì)和地形資源十分豐富，這個(gè)給我國(guó)的建筑行也帶來了十分巨大的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。對(duì)于我國(guó)中部地區(qū)來說，其最為顯著的地勢(shì)地形特點(diǎn)就是濕陷性黃土面積十分巨大，如何有效針對(duì)這一地形特點(diǎn)制定適合的處理方案也就逐漸成為當(dāng)下勘察，設(shè)計(jì)，施工等部門所考慮的重要問題。

一、濕陷性黃土地概述及處理原則分析

（一）濕陷性黃土地概述

所謂的濕陷性黃土地主要指的是那種飽和程度相對(duì)不高且壓實(shí)度和緊實(shí)度也相對(duì)較低的一種土質(zhì)類型，在一般環(huán)境下這種濕陷性黃土地的結(jié)構(gòu)相對(duì)會(huì)比較穩(wěn)定，強(qiáng)度較高，不易出現(xiàn)問題，但當(dāng)其遇到水侵蝕的情況下，其自身的結(jié)構(gòu)非常容易被改變，進(jìn)而產(chǎn)生變形、影響其穩(wěn)定性，承載能力和緊實(shí)度也會(huì)急劇下降，出現(xiàn)塌陷和大幅度的沉降現(xiàn)象，如果不能及時(shí)對(duì)其進(jìn)行處理，將會(huì)嚴(yán)重影響整個(gè)建筑物的安全。

（二）濕陷性黃土地的處理原則分析

濕陷性黃土路基處理的基本原則是破壞土的大孔結(jié)構(gòu)，改善土的工程性質(zhì)，減少土的滲水性、壓縮性，控制其濕陷性的發(fā)生，部分或全部消除它的濕陷性。對(duì)于濕陷性黃土地基處理具體方法也很多，但歸納起來其基本思路不外乎以下幾種

1、消除全部濕陷量

對(duì)于濕陷性黃土地來說，其中最為嚴(yán)重的問題就是其濕陷量的問題，因此想要對(duì)其進(jìn)行有效的處理，首先就應(yīng)該從解決其濕陷量方面入手。全部消除黃土層濕陷性，這對(duì)于濕陷性黃土土層厚度在15m內(nèi)時(shí)容易達(dá)到，其常用方法有：墊層法(處理深度1～3m),強(qiáng)夯法(處理深度3～12m)，擠密法(處理深度5～15m)等，這幾種方式操作起來相對(duì)比較簡(jiǎn)單且性價(jià)比較高，效果也很好，因此在現(xiàn)階段的濕陷性黃土地處理中應(yīng)用的較為廣泛。

2、降低擬處理地基的濕陷量

與甲類建筑的不同，對(duì)于乙類和丙類建筑來說，他們往往在一些質(zhì)量和建筑處理方式的要求更加寬泛，因此在對(duì)其土地的濕陷量的處理方面，一般都只要求將在地基部分中存在的土地的濕陷量進(jìn)行消除即可，之后會(huì)根據(jù)消除的實(shí)際情和建筑自身的要求去進(jìn)行具體的防水措施的制定，進(jìn)一步確保整個(gè)建筑物的安性和穩(wěn)定性。

3、基礎(chǔ)穿透濕陷層

基礎(chǔ)穿透濕陷性黃土層，傳力于非濕陷性土層或可靠的持力層上，常用方法就是樁基。這種方法被廣泛用于比較重要的建(構(gòu))筑物的基礎(chǔ)

二、建筑工程設(shè)計(jì)中常見的濕陷性黃土地處理技術(shù)分析

由于每個(gè)建筑工程的實(shí)際施工情況和自然環(huán)境存在很大的差異，因此在對(duì)其濕陷性黃土地進(jìn)行處理的過程中也需要根據(jù)情況來決定施工技術(shù)和施工的具體方式，本文將較為常見的幾種處理方式總結(jié)為以下幾點(diǎn)：

（一）墊層法

土（或灰土）墊層是一種淺層處理濕陷性黃土地基的傳統(tǒng)方法，在濕陷性黃土地區(qū)使用較廣泛，具有因地制宜，就地取材和施工簡(jiǎn)便等特點(diǎn)。實(shí)踐證明，經(jīng)過回填壓實(shí)處理的黃土地基濕陷性速率和濕陷量大大減少，一般表土墊層的濕陷量減少為1～3cm，灰土墊層的濕陷量往往小于1cm，墊層法適用于地下水位以上，對(duì)濕陷性黃土地基進(jìn)行局部或整片處理，可處理的濕陷性黃土層厚度在1～3m，墊層法根據(jù)施工方法不同可分為土墊層和灰土墊層，當(dāng)同時(shí)要求提高墊層土的承載力及增強(qiáng)水穩(wěn)定時(shí)，宜采用整片灰土墊層處理。對(duì)單層和多層建筑這種方法使用的比較普遍。

（二）強(qiáng)夯法

又叫動(dòng)力固結(jié)法。是利用起重設(shè)備將80～400 kg的重錘起吊到10～40m高處，然后使重錘自由落下，對(duì)黃土地基進(jìn)行強(qiáng)力夯擊，以消除其濕陷性，降低壓縮變形，提高地基強(qiáng)度，但強(qiáng)夯法適用對(duì)地下水位以上飽和度Sr≤60%的濕陷性黃土地基進(jìn)行局部或整片處理，可處理的深度在3～12m。土的天然含水率對(duì)強(qiáng)夯法處理至關(guān)重要，天然含水量低于10%的土，顆粒間摩擦力大，細(xì)土顆粒很難被填充，且表層堅(jiān)硬，夯擊時(shí)表層土容易松動(dòng)，夯擊能量消耗在表層土上深部土層不易夯實(shí)，消除濕陷性黃土的有效深度小，夯填質(zhì)量達(dá)不到設(shè)計(jì)效果。

當(dāng)上部荷載通過表層土傳遞到深部土層時(shí)，便會(huì)由于深部土層壓縮而產(chǎn)生固結(jié)沉降，對(duì)上部建筑物造成破壞。

（三）擠密法

與夯實(shí)法的施工原理相同，對(duì)于擠密法來說，其主要是通過對(duì)黃土地基中的額相應(yīng)的水分進(jìn)行沖擊、爆破、夯實(shí)以及沉管等方式將黃土中所含的相應(yīng)的水分和縫隙進(jìn)行壓緊處理，通過這種方式可以將進(jìn)行填充的材料更加牢固的填充在黃土地基之中。對(duì)于擠密法來說，其并不是完全適用在任何濕陷性黃土地的處理過程中，只能針對(duì)一些地下水飽和度在百分之六十五以下、地下水位并不是很高的黃土地基當(dāng)中，除此之外，擠密法還對(duì)其地下水位的含水量有著非常嚴(yán)格的限制，只有最優(yōu)含水率的黃土地才能產(chǎn)生優(yōu)質(zhì)的擠密效果。

（四）預(yù)浸水法

所謂的預(yù)浸水法主要指的是根據(jù)濕陷性黃土地的基本情況對(duì)其在受到濕陷性破壞之后，相關(guān)部門人員根據(jù)其濕陷的實(shí)際情況對(duì)其進(jìn)行提前的浸水處理，同時(shí)利用其在浸水過程中可能產(chǎn)生的一系列的自重濕陷情況進(jìn)行處理，提升其黃土內(nèi)部的緊實(shí)度。預(yù)浸水法與上述三種方法比起來施工難度和施工消耗相對(duì)較大，且其施工工期也相對(duì)較長(zhǎng)，一般都會(huì)在正式施工的半年甚至一年之前就需要開始對(duì)黃土地進(jìn)行預(yù)浸水處理，因此在現(xiàn)階段的施工中應(yīng)用的并不是很廣泛。

三、工程設(shè)計(jì)中的注意事項(xiàng)

濕陷性黃土地作為現(xiàn)階段我國(guó)建筑行業(yè)施工過程中較為常見的一種工程類型，如何有效對(duì)其進(jìn)行解決、探索最為有效的施工方法是當(dāng)下相關(guān)建筑部門所要考慮的重點(diǎn)問題。隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，我黨和相關(guān)政府部門也在這一方面進(jìn)行了大量的投入，取得了非常顯著的成果，各種施工技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，對(duì)濕陷性黃土地的處理起到了非常重要的推動(dòng)作用，但是由于濕陷性黃土地土質(zhì)的特殊性，在其施工過程中需要格外注意，本文將其總結(jié)為以下兩個(gè)方面：首先，在選擇施工處理技術(shù)之前，相關(guān)部門需要對(duì)實(shí)際的施工場(chǎng)地進(jìn)行考察，對(duì)其施工的可行性進(jìn)行分析，同時(shí)還需要對(duì)其施工技術(shù)的相關(guān)原理等方面的內(nèi)容進(jìn)行對(duì)比分析；其次，在正式進(jìn)入施工之后，相關(guān)部門還需要定期對(duì)施工情況進(jìn)行檢查，及時(shí)調(diào)整施工策略。

結(jié)語：

本文主要針對(duì)當(dāng)下在我國(guó)建筑工程設(shè)計(jì)中常見的濕陷性黃土地處理技術(shù)方面的內(nèi)容進(jìn)行一系列的分析和討論，重點(diǎn)對(duì)濕陷性黃土地概述及處理原則以及處理地基的厚度計(jì)算和相應(yīng)的處理技術(shù)進(jìn)行重點(diǎn)的闡述，希望能對(duì)未來建筑設(shè)計(jì)行業(yè)的發(fā)展起到一定的促進(jìn)作用，進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和社會(huì)主義現(xiàn)代化的建設(shè)。

[1]駱永春.水泥土樁復(fù)合地基加固處理黃土地基承載及沉降特性研究[D].蘭州交通大學(xué),2013.

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1007-6344（2017）01-0077-01