湿陷性黄土地区建筑地基处理方法及危害预防措施

湿陷性黄土地区建筑地基处理方法及危害预防措施关键词：湿陷性黄土、地基处理、换土垫层、危害的预防措施一．前言

黄土是第四纪地质历史时期在干旱气候条件下的黄色粉状沉积物。在天然状态下具有肉眼可见的孔隙，并具有垂直节理。我省地处黄土高原上，黄土分布极为广泛，黄土覆盖层厚度通常在十几米以上。黄土遇水后非自重湿陷性与自重湿陷性非常强烈；对建筑物造成严重的破坏实属常见，如地基遇水后基础发生不均匀沉降造成房屋倾斜、墙体开裂、地面隆起、楼板拉裂、墙面粉刷脱落、门窗变形严重开启困难等等。消除或减小其湿陷性是湿陷性黄土地区处理湿陷性黄土地基的主要目的，同时还可提高地基的承载能力。

二．湿陷性黄土的湿陷性评定

湿陷性黄土地基之所以湿陷，就其内因而言本身的欠密实性（大孔隙）和胶结材料的可溶性（mgso4、na2 so4、na2 co3、na2h co3、naci等均属易溶盐）同时存在所造成，外因则是地基受水浸泡严重。含水量少、孔隙比大、欠压实状态是黄土产生湿陷的充分条件。黄土最大的特点是土体浸水后，土体的结构迅速破坏，发生显著的附加沉降---具有湿陷性。通常有非自重湿陷性和自重湿陷性两种。自重湿陷性黄土---在土的自重压力作用下受水浸湿而发生的湿陷，其自重湿陷量＞7cm。当实测或计算自重湿陷量≤7cm时，该黄土具有非自重湿陷性，即在土的自重压力和附加压力共同作用下受水浸湿而发生的湿陷。

《湿陷性黄土地区建筑规范》gb50025-2004对湿陷程度按湿陷系数（δs）大小划分为：0.015≤δs≤0.03时湿陷性轻微；0.03≤δs≤0.07时湿陷性中等；δs≥0.07时湿陷性强烈。

三．地基处理方法

选择湿陷性黄土地基处理方法时，应根据建筑物的基础形式与其要求处理的深度、现场周边环境、施工条件等进行多方面综合对比后确定。通常应根据湿陷性黄土的特点和工程要求，因地制宜，采取以地基处理为主的综合措施，防止地基湿陷；优先选用施工方便、速度快且经济适用的处理方法，按照建筑物的类别、湿陷类别等级来确定不同的处理厚度。其目的在于改变湿陷性黄土的大孔结构，以便全部或部分消除地基的湿陷量。设计中常采用的处理方法有强夯法、换土垫层法、土体挤密加固法等，以下仅介绍我在地基处理中应用最多的其中一种方法---换土垫层法。

换土垫层其目的在于改变土的密实度和透水性，同时提高地基承载力。先将基础下的湿陷性土层部分或全部挖除，再用粉质粘性土料或灰土（3：7或2：8）料分层回填夯实。该方法可消除1~3米厚黄土层的湿陷性。

用灰土垫层法处理湿陷性黄土地基应从以下几方面进行考虑：

⑴处理范围

垫层的厚度应根据需要置换软弱土层的深度来确定，应符合垫层底面处的附加压力值与垫层底面处土的自重压力值之和小于等于垫层底面处经深度修正后的地基承载力特征值。处理的厚度不宜

小于0.5米，也不宜大于3米。垫层底面的宽度应满足基底面应力扩散要求，垫层顶面宽度可从垫层底面两侧向上，按边坡稳定确定。垫层每边超出基础底边应不小于垫层厚度的40%，并不应小于0.5m。整片垫层底面的宽度应超出外墙基础外边缘至少等于垫层的厚度，且不得小于1.5m。

⑵承载力

垫层的承载力宜通过现场载荷试验确定。对于无条件试验的一般工程取承载力ra=180kpa

⑶材料

灰土为体积配合比（3：7或2：8）土料宜用粉质粘性土，不宜使用块状和砂质粉土，不得含有松软杂物，应过筛，粒径≤15mm，石灰宜使用新鲜的消石灰，应过筛，粒径≤5mm。灰土按体积配合比拌合均匀。

⑷施工

一般工程中常采用平碾、振动碾，对于小工程也使用蛙式夯。施工时分层虚铺厚度取250mm，土料应拌合均匀，含水量宜控制在最优含水量wop±2%范围内。基坑开挖时坑底严禁扰动垫层下的软土层，可先保留200mm厚的土层暂不挖去，待铺垫层前再挖至设计标高，灰土应当日铺填夯实，夯压密实后的垫层3天内不得受水浸泡，垫层底面宜设在同一标高上，若深度不同，应按阶梯或斜坡搭接，按先深后浅的顺序进行施工，搭接处应严格执行地基处理规范的要求。

⑸质量检测

垫层施工质量检验常采用环刀法、贯入仪来检验，灰土垫层的压实系数≥0.95，土垫层的压实系数0.94～0.97，检验必须分层进行，应在每层的压实系数符合设计要求后方可铺填上层土。垫层竣工验收合格后，应及时进行基础施工与基坑回填。

四．湿陷性黄土地基危害的预防措施

1．建筑应力求体型简单，有利于加强空间整体刚度，具有适应或抵抗湿陷变形的能力；当体型复杂时，应用沉降缝分成若干简单且具有较大空间刚度的独立单元。长宽比宜控制在3以下，控制砌体的局部尺寸不要太小。

2．妥善处理建筑物的雨水排水系统，室内外应有一定的高差，宜为45cm。

3．建筑周围散水宽度一般应大于1.5米，坡度不得小于0.05，散水应略高于平整后的场地。散水应现浇，垫层应设置15cm厚的灰土，垫层外缘应超出散水外缘50cm，每6~10m设一条伸缩缝，缝内嵌填柔性防水材料，沿散水外缘不宜设雨水明沟。

4．在结构方面选择能适应不均匀沉降的结构体系和基础型式，基础埋深不宜小于冻土深度且不宜小于1米。

5．加强构件和砌体的强度，如在基础内设钢筋混凝土基础圈梁、每层在楼板处设钢筋混凝土圈梁（并应闭合）、洞口处均应采用钢筋混凝土过梁、墙体交接处设拉结钢筋。

6．构件应有足够的支承长度，预留必要的适应沉降的净空。

7．对于基础和地下管道施工，应尽量缩短基坑的暴露时间，以防雨水和施工用水浸入地基，并做好场地排水，防止地面水流入。

8．使用期间，对建筑物和管道应经常进行维护和检修，以确保所有防水措施发挥有效作用，防止地基浸水造成危害。

参考文献

⑴《建筑地基处理技术规范》 jgj79-2002

⑵《湿陷性黄土地区建筑规范》gb50025-2004

⑶地基及基础—华南工学院等编，1980

⑷土力学及地基基础清华大学2002

⑸甘肃2004年学术年会土木建筑文集2004

⑹靖远矿区地面建筑地质灾害及其处理技术研究 2004