湿陷性黄土地基处理易出现问题及解决措施

湿陷性黄土地基处理易出现问题及解决措施作者：樊富平

来源：《城市建设理论研究》2014年第09期

摘要：湿陷性黄土地基是一种常见的特殊性质地基。在工程建设中对湿陷性黄土地基的处理具有不同方法。本文根据实际工程建设，分析了湿陷性黄土常用的地基处理办法，对湿陷性黄土地基处理后容易出现的问题进行了探讨，提出了解决措施。

关键词：湿陷性黄土问题措施

中图分类号： TU4文献标识码： A

一黄土及湿陷性黄图分布及概述

黄土作为一种常见的工程地基，在世界各地分布很广，面积达1300万km2，约占地球陆地总面积的9．3％。中国黄土主要分布于北纬33°～47°之间，尤以34°～45°之间最为发育。总面积约为63．5万km2，占世界黄土分布的4．9％左右。黄土的堆积厚度为世界之最，其厚度中心在洛河和泾河流域的中下游地区，最大厚度达180～200 m。由此向东西两边逐渐减薄。其分布南始于甘肃南部的岷山、陕西的秦岭、河南的熊耳山、伏牛山，北以陕西白于山、河北燕山为界，西起祁连山，东至太行山。湿陷性黄土约占中国黄土分布面积的60％左右，主要分布于黄河中、下游地区，厚度最大达30 m左右。并具有自东向西、自南向北其湿陷性逐渐加剧的规律。

湿陷性黄土有自重湿陷性和非自重湿陷性。一般将湿陷系数δs≥0．015的黄土定义为湿陷性黄土，同时将实测或计算自重湿陷量大于7cm的湿陷性黄土定义为自重湿陷性黄土，将实测或计算自重湿陷量小于或等于7 cm的湿陷性黄土定义为非自重湿陷性黄土，并将黄土的湿陷等级划分为轻微（Ⅰ级）、中等（Ⅱ级）、严重（Ⅲ级）、很严重（Ⅳ级）4个级别。我国湿陷性黄土地主要分布在陕北地区、甘肃地点，关中地区以及山西、河南、翼鲁和北部边远地区。其中，甘肃和陕北地区自重湿陷性黄土分布广泛，湿陷性黄土层厚度通常大于1Om，地基湿陷等级一般为Ⅲ和Ⅵ级，湿陷性较敏感，对工程建设的危害性较大，而其他地区多属非自重湿陷性黄土，对工程建设的危害性较小。

中国工程界自解放以来随着对湿陷性黄土的不断认识，先后于1966年、1978年和1990年分别制定了《湿陷性黄土地区建筑规范》，简称“66黄土规范”、“78黄土规范”及“90黄土规范”，对湿陷性黄土地区的工程设计起到了规范和指导作用。

2004年，新修订颁布的《湿陷性黄土地区建筑规范》(GB50025-2004)系统总结了我国湿陷性黄土地区四十多年来，特别是近十年来的科研成果和工程建设经验，并充分反映了实施原规范以来所取得的科研成果和建设经验。

二湿陷性黄土常用的地基处理办法

对湿陷性黄土的处理一般有以下几种：

1换填垫层法

部分或全部挖除表层松散的人工填土及湿陷性的黄土，将符合要求的土料按设计要求分层碾压夯实，以达到提高承载力、减少地基沉降的作用。考虑到湿陷性黄土厚度较大，全部挖除难度较大，一般情况下仅可部分挖除。因此，在选择换填土料时应避免采用粗颗粒填料，可选择素土或灰土土料。由于无法完全消除湿陷性的影响，该方法只适合于荷重相对较轻、对沉降要求不太高建（构）筑物。如果采取可靠的防水措施，也可用于部分辅助及附属建筑物。从以往工程的实施情况看，在压实系数达到0.97 时，灰土垫层的地基承载力特征值可达到250kPa 以上，素土垫层地基承载力特征值可达到180kPa 以上。

2重锤表层夯实及强夯

重锤表层夯实适用于处理饱和度不大于60%的湿陷性黄土地基。一般采用2.5～3.0t的重锤，落距4.0～4.5m，可消除基底以下1.2～1.8m黄土层的湿陷性。在夯实层的范围内，土的物理、力学性质获得显著改善，平均干密度明显增大，压缩性降低，湿陷性消除，透水性减弱，承载力提高。

3灰土挤密桩

该法利用打桩机成孔，然后向孔内填料夯实成桩，使地基土受到横向挤密和竖向加固。当仅需要消除黄土的湿陷性时，也可用素土作为填料。该方法在获得较高承载力的同时，可部分或完全消除黄土的湿陷性，处理深度可达15 米。该法在湿陷性黄土地区有广范应用，积累了较多工程经验。当采用直径400mm 的桩，间距为950mm 时，灰土挤密复合地基的承载力特征值可达到200kPa 以上，素土挤密桩复合地基的承载力可达到180kPa。

4桩基础

桩基础既不是天然地基，也不是人工地基，属于基础范畴，是将上部荷载传递给桩侧和桩底端以下的土（或岩）层，采用挖、钻孔等非挤土方法而成的桩，在成孔过程中将土排出孔外，桩孔周围土的性质并无改善。设计桩基础除桩身强度必须满足要求外，还应根据场地工程

地质条件，采用穿透湿陷性黄土层的端承型桩（包括端承桩和摩擦端承桩），其桩底端以下的受力层为非湿陷性土（岩）层，以保证建筑物的安全与正常使用。

5DDC 桩法

该法又称为深层孔内强夯法，原理与灰土挤密桩基本相同，但加固深度更大、所获承载力更高，填料来原也更广泛，并且也能部分或全部消除黄土湿陷的影响，是一项新型环保技术。

6化学加固法

在我国湿陷性黄土地区地基处理应用很多，并取得实践经验的化学加固法包括硅化加固法和碱液加固法。

7预浸水法

预浸水法是在修建建筑物前预先对湿陷性黄土场地大面积浸水，使土体在饱和自重应力作用下，发生湿陷产生压密，以消除全部黄土层的自重湿陷性和深部土层的外荷湿陷性。

三湿陷性黄土地基工程实例与分析

本人2007年开始从事于电力工程工作，后陆续涉及其他工业工程及煤炭工程，工程项目大都在陕西关中区域，从而接触了大部分湿陷性黄土地基处理，多数工程已正常运行多年，期间也出现过一些问题，在此将列举部分工程实例。

1某单位主设备周边不均匀沉降，造成围栏悬空

图1

图2

设计分析：厂区场地范围内黄土状粉质粘土为自重湿陷性黄土，厚度较大，湿陷等级为Ⅱ级。一般不宜用为建（构）筑物的基础持力层。经处理消除或部分消除湿陷性后方可作为地基持力层。对于荷载不大、变形要求不高的建（构）筑物，可以用垫层法处理。

过程分析：从施工过程看，施工单位按要求对地基进行了处理，3:7灰土比例合格，夯

实到位，并经过了监理和业主的验收，隐蔽工程验收资料齐全。

原因分析：设计单位在设计时，对设备基础进行了充分的考虑，但对基础周边的回填土只做了原土回填，未注意夯实的要求。在实际施工中，施工单位回填土会继续使用开挖出的湿陷