大厚度濕陷性黃土的地基處理與防護
——以蘭州新區田園綜合體項目為例

楊 喜

（蘭州城市建設設計研究院有限公司，甘肅 蘭州 730030）

近年來隨著蘭州新區的飛速發展，建設用地慢慢向秦王川盆地東南部的黃土丘陵溝谷地帶靠近。東、西、南三面為低緩的黃土丘陵，相對高出盆地40～60 m。后經人工平山整地，堆填而成為平地。場地的黃土濕陷性土層厚度很大，濕陷等級很嚴重，如何在這些場地上既合理又經濟的進行地基處理，成為討論的課題。

1 大厚度濕陷性黃土地基處理的工程實例

1.1 工程簡述

蘭州新區田園綜合體項目建設場區位于皋蘭縣西岔鎮東南部，擬建場區現狀為空地，系人工推填整平而成（如圖1），西接規劃農博東路北段，北臨農業景觀大道，南側為新農村規劃1#內路，東接規劃田園大道北段。

圖1 區域推平

1.2 地層特征

勘探所達深度范圍內上部主要為第四系全新統（Q4）～上更新統（Q3）沖洪積、風成碎屑沉積物，由素填土、黃土狀粉土組成。其地層巖性分布分述如下：

（1）素填土（Q4ml）：層厚 0.5～23.1 m，以人工回填黃土、黃土狀粉土為主，含有個別礫石，稍密，稍濕。

（2）黃土狀粉土（Q3eol）：揭示層厚一般介于2.1～57.9 m，黃褐色，土質不純，可見白色鹽質斑點及條紋，垂直節理發育，局部夾薄層粉砂；干強度低，韌性差，搖振反應中等，風積成因。稍密～中密～密實，稍濕。

1.3 土的物理學性質

對采取的土樣進行室內物理力學性質試驗，現將試驗結果統計于表1：

表1 素填土的常規物理力學性質指標統計表

根據試驗結果，場內素填土層濕度呈稍濕狀；密實度呈稍密～中密狀。壓系數λ最大0.87，最小0.68，平均0.74，局部范圍1～2 m內壓實度較大。

根據試驗結果，場內黃土狀粉土層濕度呈稍濕狀；密實度呈稍密～中密～密實狀，見表2。

表2 黃土狀粉土的常規物理力學性質指標統計表

1.4 土的濕陷性評價

據室內土工試驗結果，場區內素填土濕陷系數δs最大值為0.147，最小值為0.013，自重濕陷系數δzs最大值為0.129，最小值為0.001，濕陷性等級為IV級（很嚴重）。

黃土狀粉土濕陷系數δs最大值為0.133，最小值為0.002，自重濕陷系數δzs最大值為0.099，最小值為0，濕陷等級很嚴重。濕陷下限深度最大為33 m，最小為21 m，一般為27 m，見表3。

表3 黃土濕陷量計算結果表

場內原地面以下土層具IV級（很嚴重）自重濕陷性。

2 大厚度濕陷性黃土地基處理的方法及基礎選型

以本工程為例，結合場區地層條件，場內地層結構主要為素填土、黃土狀粉土，素填土、黃土狀粉土具Ⅳ級（很嚴重）自重濕陷性，地層總體上較為軟弱，建議對場區地基進行整片處理，地基處理可采用以下幾種方法：

2.1 擠密法

對于載荷較大的建筑，可采用擠密法處理地基（圖2）。

圖2 擠密法處理地基

2.2 強夯法

對荷載較小的建筑，以素填土或黃土狀粉土作為基礎持力層時，可采用強夯法處理地基（如圖3所示）；強夯前應選定試夯區域進行試夯，以確定合理的強夯施工工藝參數；夯擊時應按試驗和設計確定的強夯參數進行，為達到理想的強夯處理效果，應嚴格控制含水量，必要時對地層予以增濕；強夯地基承載力特征值應通過現場靜載荷試驗確定。

圖3 強夯法處理地基

3 大厚度濕陷性黃土場地的設計建議

通過勘察總結在大厚度濕陷性黃土地基上設計應注意以下問題：

（1）水是引起黃土濕陷的直接原因，因此要特別注意場地內可能出現的水，這包括地下水和地表水，對有地下水的場地要仔細分析其有無上升趨勢和上升到未處理濕陷性土層的可能，合理的選取基礎形式和持力層；對地表水要做好收集排放措施，對于山體附近的場地還應考慮山體所排的雨水對場地的影響，必要時要設置排洪溝，使洪水能順利排出，保障建筑物的安全。

（2）對于填方的范圍內應注意土在自重壓力下長期的壓密、固結變形。

（3）對于場地較大而濕陷量不均時應針對不同部位的建筑物進行不同深度的處理，必要時可設置地下室以解決濕陷量大的問題。

（4）對于大厚度濕陷性黃土處理深度不能滿足剩余濕陷量規定時，應在加大處理寬度的基礎上方能適當減小處理深度。

4 大厚度濕陷性黃土地基綜合設防措施

4.1 防水措施

采用地基處理后的復合地基時，還應做好建筑物基礎下灰土墊層，保證隔水效果，使水無法滲透進入地基，避免復合地基軟化或向深部未處理土層滲入產生濕陷變形。

4.2 結構措施

對于未滿足處理深度的，為使建筑物結構能適應不均勻沉降和局部變形，以彌補因地基處理深度不足產生地基變形后而不均勻沉降，選擇抵抗不均勻沉降能力較強的基礎形式，加強建筑物的整體剛度、設置沉降縫是非常有效的措施。

4.3 維護措施

對于建造在濕陷性黃土場地上的建筑物要有良好的維護措施，定期檢查防水措施的可靠性以及周圍用水對建筑物的影響是減少濕陷機會的有效措施。