【摘 要】湿陷性黄土在一定压力作用下 ，遇水浸湿后 ，土体结构迅速破坏 ，发生显著的湿陷变形 ，强度也随之降低。本文主要针对湿陷性黄土在荷载作用下，遇水浸湿，土体发生破坏的特性，在该地区建筑物的地基基础工程设计中，对确定地基处理范围及处理方法进行了综合分析，对基础类型的确定进行了说明，以确保基础工程的技术合理性、施工可行性和经济性。 本文的一些见解和观点，可供同行参考与借鉴。
【关键词】湿陷性黄土； 地基处理； 湿陷量
前言
湿陷性黄土地区的建筑地基按照建筑物的用途与荷载需进行适当的地基处理，并选择合适的基础型式。根据建筑物的类别、湿陷性黄土的特性、施工条件和当地材料，选择合适的处理方法。在这部分地区进行施工时，应当确保具有科学合理的地基与基础设计，同时也需要对施工技术进行有效的控制，根据施工现场的地质情况和湿陷程度，采取必要的处理措施，确保施工的安全性，保证建筑物的施工质量。
一、处理范围分析与研究
根据湿陷性变形范围， 地基的处理厚度（从基础底面算起） 可分为处理全部湿陷变形范围和处理部分湿陷变形两种。前者的处理目的是消除建筑物地基的全部湿陷量， 而后者的处理目的是消除建筑物地基的部分湿陷量。
1、处理厚度的确定。1） 消除建筑物地基全部湿陷量的处理厚度。不允许建筑地基在使用期间发生有害的湿陷变形， 就需要采取消除地基全部湿陷量的措施，如置换湿陷性黄土或采用桩基础（ 或深基础）穿越湿陷性黄土层。在非自重湿陷性黄土场地， 建筑物地基受水浸湿后， 其湿陷变形范围指发生在土的附加压力或土的附加压力与上覆土的饱和自重压力是沿着深度而减少的， 而基础底面下部湿陷性黄土层的湿陷性是按固定压力测定的湿陷系数测定的。当土的附加压力与上覆土的饱和自重压力之和小于土的湿陷起始压力时， 地基即使充分受水浸湿， 湿陷变形范围以下的湿陷性黄土层也不会发生变形。因此， 对于非自重湿陷性黄土地基， 要消除地基的湿陷量， 其处理厚度应处理到地面以下土的附加压力与上覆土的饱和自重压力之和不大于土的湿陷起始压力的深度。如果湿陷起始压力的资料不能满足要求， 则处理到土的附加压力等于土的自重压力 25% 深度处。但是， 这样处理的工作量往往很大， 而一些浸水载荷试验结果表明， 在深度相当于二倍基础宽度处， 其湿陷量只占总湿陷量的 5% 左右， 因此， 当地基处理厚度相当于二倍基础宽度时， 就可消除 95% 左右的湿陷量。在自重湿陷性黄土场地， 湿陷性黄土建筑物地基受水浸湿时， 除在土的附加压力下引起湿陷外， 同时还产生自重湿陷。处理基础地面下部分湿陷性黄土层只能减少地基的湿陷变形， 而不能消除地基的全部湿陷量， 因此， 要消除地基的全部湿陷量， 应处理基础地面以下全部湿陷性黄土层。如湿陷性黄土层厚度较薄，可直接将基础设置在非湿陷土层中； 稍厚一些， 则可采用杯口基础。当湿陷性黄土层厚度约为 4 m～ 8 m 时， 可采用爆扩桩或机械成孔的有扩大端的灌注桩； 如黄土层更厚， 宜采用预制桩或井桩。采用桩基础时， 不论在非自重湿陷性黄土场地和自重湿陷性黄土场地， 桩都应穿透全部湿陷性黄土层， 并深入其下密实的非湿陷性土层一定深度， 才能避免湿陷的产生。2） 消除建筑物地基部分湿陷量的处理厚度。消除建筑物地基部分湿陷量的处理厚度应根据建筑物类别、基础形式、基底面积、基底压力、场地湿陷类型、湿陷等级、基底下各黄土层的湿陷系数和起始压力沿深度的分布情况等综合考虑确定。当采用重锤表层夯实， 土（ 灰土） 垫层处理地基时， 基础处理厚度不得小于规范规定。按照规定的处理厚度， 对于非自重湿陷性黄土地基， 处理后地基受水浸湿时所产生的湿陷变形， 一般不会影响主体结构的安全和正常使用。自重湿陷性黄土地基处理部分湿陷性土层后， 只能消除处理过的土层的湿陷性， 而下部未经过处理的黄土层受水浸后仍有可能产生较大的湿陷。因此， 还必须根据处理后剩余湿陷的大小采取相应的防水措施和结构措施。
2、处理宽度的确定。地基处理宽度的大小一般可从控制侧向变形、扩散附加压力和防水要求等方面来考虑。如前所述湿陷性黄土地基受水浸湿时， 常伴随着大量的侧向变形， 而由其所引起的竖向变形有时竟占总湿陷量的 60% ～ 70% ； 侧向变形最远发生在距板以外约 0. 5倍～ 0. 75 倍承压板宽度处。因此， 为防止或减少大量的湿陷变形， 应将发生侧向变形的大部分范围包括在处理宽度以内。同时， 为起到扩散附加压力作用， 使传到天然土层上的附加压力符合设计要求， 以及从防水要求出发使处理过的地基土能达到更好的防水作用， 也都需要有一定的处理范围。
局部垫层的平面处理范围，每边超出基础底边的宽度，可按下式计算确定，并不应小于垫层厚度的一半。
B=b+2ztgθ+c
式中 B——需处理土层底面的宽度（m）；
b——条形（或矩形）基础短边的宽度（m）；
z——基础底面至处理土层底面的距离（m）；
c——考虑施工机具影响而增设的附加宽度，宜为20cm。
θ——地基压力扩散线与垂直线的夹角，宜为22°～30°，用素土处理宜取小值，用灰土处理宜取大值。
整片垫层的平面处理范围，每边超出建筑物外墙基础外缘的宽度，不应小于垫层的厚度，并不应小于2m。
二、如何选择地基处理方法分析与研究
在湿陷性黄土地区， 采用的地基处理方法有重锤表层夯实、强夯、垫层、挤密桩、热处理、预浸法、水下爆破、化学加固和桩基础等， 我国又以重锤表层夯实、土（或灰土）垫层、土（或灰土） 桩挤密和桩基础用的较多， 经验也比较丰富。认为重锤表层夯实、土（或灰土） 垫层和土（ 或灰土） 桩挤密可分别适用于消除 1 m～ 1. 5 m，1 m～ 3 m 和 5 m～ 10 m 厚湿陷性黄土层的湿陷性。桩基础适用于消除全部湿陷性黄土层的湿陷性， 其中爆扩桩一般适用于穿透不大于 8 m 厚的湿陷性黄土层。在非自重湿陷性黄土场地， 应支承在压缩性较低的非湿陷性土层上； 在自重湿陷性黄土场地， 应支承在密实的非湿陷性土层上。机械或人成孔的灌注桩可用于穿透厚度较大的湿陷性黄土层。扩底灌注桩的支承条件， 应与爆扩桩的要求相同； 不扩底灌注桩应支承在密实的非湿陷性土层上。预制桩可用于穿透厚度较大的湿陷性黄土层， 并应打入密实的非湿陷性黄土层中。预浸水法可用于处理厚度大、自重湿陷性强烈的湿陷性黄土场地， 若处理后距地表一定深度内的土层仍具有湿陷性则必须另做处理。在具体选用上述地基处理方法时， 应根据场地的湿陷类型、湿陷等级和工程要求， 考虑因地制宜和就地取材的原则以及施工条件的可能性等， 通过技术经济综合比较后予以选用， 必要时也可以几种方法结合采用。
三、结语
湿陷性黄土又称大孔土， 在一定压力下受水浸湿结构迅速破坏而发生显著下沉， 因此在建筑上研究湿陷性黄土地基的处理十分重要。湿陷性黄土的地基处理措施是采取人为的手段对基础和建筑物下一定范围的湿陷性黄土层进行加固处理或置换原地基土， 以改变其物理力学性质、达到消除湿陷性、减少压缩性和提高承载能力的目的。实践证明， 凡建筑物地基经过处理而且处理得当时， 则以后即使受水浸湿， 也不会发生湿陷， 或即使湿陷， 但其湿陷量很小， 不会使建筑物损坏。因此， 合理确定地基处理的范围及基础形式，才能达到既经济又安全的效果， 这成为湿陷性黄土地基处理中首要考虑的问题。
参考文献：
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