濕陷性黃土地區高層建筑地基處理方法探討

潘富娟+高峰+孫豆豆

摘 要： 高層建筑體系是由上部結構、基礎和地基三部分組成的統一體，在荷載作用下，它們是互相影響、共同作用的。針對濕陷性黃土場地的巖土工程條件和高層建筑的特性，選取灰土擠密樁（DDC法）復合地基處理方法進行濕陷性黃土地區高層建筑地基處理，該技術的應用可有效提升工程質量，推動建筑工程更快更好發展。

關鍵詞： 濕陷性黃土；高層建筑；地基處理

灰土擠密樁是通過振動沉樁機將帶有通氣樁的鋼制管沉入到土中設計的深度，下沉樁管對周圍黃土產生較大的橫向擠壓力，樁管將地基中同體積的黃土擠向周圍的土層，這樣有效減少土間孔隙，增加土間密度，使濕陷性得到消除，提高樁間土的承載力。當灰土樁的樁體材料石灰與土之間發生物理化學反應時，能夠使一定強度的樁體得以凝結，樁體與擠密土所組成的復合地基，從而使地基土的承載力得到了有效的提高，并且滿足施工設計的要求。

一、濕陷性黃土的特征

1、濕陷性。當黃土受到自然地表水的侵蝕時，黃土中的易溶鹽類溶解，會破壞顆粒間的膠合作用力，從而導致土粒懸浮于水中。當再次沉積時，土粒碰到已沉積的土粒，因兩者之間的相互引力大于其重力，土粒會在最初的位置上停留，不再出現下沉現象，從而形成蜂窩狀結構，這為水的進一步侵蝕提供了條件，空隙間通過連通和擴展，會導致大孔隙和陷穴的出現。經過外荷載作用，會破壞土體結構，這樣會造成大量、劇烈變形現象的發生，大大降低了土體結構的強度，從而產生濕陷性。

2、直立性。濕陷性黃土在天然含水量的狀態下具有強度高和壓縮性小的特征，可以將垂直邊支撐起，天然陡壁多呈近90°的邊坡。因此，濕陷性黃土具有直立性的特征。

3、膨縮性。當濕陷性黃土遇到水時，會產生膨脹現象，而干燥后會產生收縮現象，通過多次反復作用，會導致裂紋的形成，然后剝落，這樣會對地基的穩定性產生嚴重地影響。

4、崩解性。當濕陷性黃土浸入水中時，會很快產生崩解現象，這對地基的強度和穩定性會產生較大的影響。

5、難壓實。當濕陷性黃土的最大干密度和最佳含水量較高時，就會難以滿足碾壓密實要求的條件。

6、受含水量影響較大。濕陷性黃土受含水量的影響較敏感。當含水量較小時，易于產生揚塵現象。當含水量大于最佳含水量時，易于產生翻漿現象，而適宜壓實的含水量為最佳含水量的+0.5～-2%。

二、濕陷性黃土地區高層建筑地基處理施工準備

1、材料準備

對于灰土材料的選擇，石灰的各項技術指標應符合施工的要求，并且要采用集中購進和集中消解的方法，從而確保施工進度。如果存放時間較長，必須對其進行覆蓋，這樣以來可以起到防潮的作用，在使用前應對鈣、鎂的含量進行測定，不得使用不符合施工要求的材料。對于土源來說，取土場必須具備足夠含水量適中的老黃土，翻松自然土的塑性指數應在14左右，不得使用有機質含量大于10%的有機土。

2、機械準備

施工機械設備應在施工前期進行全方面的徹底質量檢測，確保施工過程中施工機械能夠正常運作，特別是施工中應用到的沖擊成孔機械等，在確保各項機械設備配件齊全的前提下，應做好調試與維護作業，避免機械運作中出現任何意外，造成工期延長與降低工作效率。

3、其他準備

施工前應進行地基土與樁孔填料擊實試驗，選用地基原土樣進行輕型擊實試驗，這樣可以獲得土的最佳含水量與最大干容量，重型擊實試驗應遵循灰土體積配合比2：8進行，并獲得灰土材料的最佳含水量與最大干容重。

三、濕陷性黃土地區高層建筑地基處理施工工藝

1、試樁

在施工前，應先進行成孔、夯填工藝和擠密效果等試驗，然后對分層填料的厚度和相應的夯擊次數、一次成樁的長度和振動錘功率等進行確定。只有確定試樁各參數后，才可以進行規模施工。主要試驗內容：樁間土的標準貫入試驗、符合地基荷載試驗以及單樁承載力試驗。如果一次試驗不成功，要對設備進行改裝或更換，并對施工方法進行改變，設置兩次或多次試樁，直到全部試樁達到施工的要求。

2、場地平整

在施工前，施工人員要對施工場地進行清理和平整，這樣以來便于大噸位樁機的移機，確保樁的垂直度，同時要采用防護措施確保施工的安全。

3、機械安裝

施工前，應組織經驗豐富的技術人員對到達場地的設備進行安裝，必須確保樁管的垂直，當發現損件時，要及時進行維修和更換，從而確保施工順利地進行。

4、定位測量

施工前，施工人員應按照施工圖紙對軸線進行定位，只有監理驗線合格后，才可以進行樁位放樣，軸線測量的精度和樁位放樣必須符合施工的要求。

5、垂直度的校正

當樁機就位后，應對樁管的垂直度進行校正，確保樁尖和樁中心在同一直線上，從而確保樁身施工的垂直度。

6、沉管成孔

（1）待樁機就位平穩后，不得有移動、傾斜現象的發生，則樁管與樁孔相對應。

（2）在施工開始時，應輕擊慢沉。當樁管方向穩定后，按照正常的速度進行沉管。

（3）當樁管沉到設計深度后，要及時將樁管拔出，不得在土中擱置太久。如果拔管較難，可以先使用水浸潤樁管周圍的土層，然后旋轉樁管拔出。

（4）當成孔后，要及時對樁孔質量進行檢查，對孔徑和深度進行觀測，看偏差是否超過容許值，輕微縮頸可削擴至能滿足填夯施工。

7、填夯施工

在填夯施工前，應先進行填夯試驗，對填料數量和夯擊次數進行確定，按照夯實質量的標準對檢測方法進行檢測，確保其達到施工的指標。當擠密成孔檢查合格后，應及時進行回填夯實，應先底夯，確保有效地進行深度的處理，一般底夯要8次以上，直到聽到清脆錘聲為止。然后進行填料夯實，根據試樁所取得的參數，確定每次分層填料的厚度、夯錘的高度、夯擊的錘數，直到每層聽到清脆錘聲，方可進行上一層填料夯實。

8、質量檢測

（1）在施工前，應對樁尖土進行標準灌入的試驗，對各土層強度增長情況進行比較，從而對土層的承載力進行判定。

（2）對于復合地基承載力的檢驗數量不得低于總樁數的0.3%，不少于3點，而單樁承載力的檢驗數量不得低于總樁數的2%。

（3）在施工后，應間隔一定的時間進行質量的檢驗。當空隙水壓力消散且間隔時間不少于28天后，方可進行飽和粘性土地基的檢測，而粉土、砂土和雜填土地基不得少于7天。

（4）對于樁體現場的檢測，其主要內容有：樁徑、樁距、樁長和樁體土，可以采用鋼卷尺對樁距、樁徑進行現場測量，可以采用鉆孔取芯方法對樁長、樁體土進行檢測，采用人工探井取原狀土樣法對樁間土進行檢測。

四、結束語

綜上所述，伴隨我國建筑行業的快速發展，建筑市場競爭愈加激烈，很多企業都在對自身施工技術進行不斷優化，從而提高其市場競爭力。作為濕陷性黃土地基施工的重要技術之一灰土擠密法具有設備簡單、施工便捷、適用范圍廣、節省材料、施工工期短等優點，因此被廣泛應用于高層建筑地基處理施工中。該技術的廣泛應用，全面提高了工程建設的整體質量，推動了工程行業的可持續發展。■

參考文獻

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