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摘要：在湿陷性黄土地基上进行建筑工程建设，必须对地基采取有效处理，否则在施工中和建成后使用过程中常会因地基被水浸湿发生湿陷而导致建筑物的沉陷，使地基出现不均匀沉降，墙体裂缝，局部破坏，甚至发生倒塌恶果。基于此，本文简述了湿陷性黄土地基对建筑影响的主要原因，结合工程实例，对建筑工程中湿陷性黄土地基设计处理进行了简要分析。
关键词：湿陷性黄土地基；建筑；影响；原因；地基设计处理
建筑工程建设中的湿陷性黄土地基采用灰土挤密桩与CFG桩组成的组合复合地基处理，较传统的处理方法更为经济，而且灰土挤密桩和CFG桩施工都很方便，材料和施工设备均比较普遍。以下就建筑工程中湿陷性黄土地基设计处理进行探讨。
一、湿陷性黄土地基对建筑影响的主要原因
湿陷性黄土根据发生湿陷时所作用的压力分为自重湿陷性黄土(在自重压力作用下就发生湿陷)和非自重湿陷性黄土(自重压力下不发生湿陷），以下主要对自重性湿陷性黄土地基对建筑影响的原因进行探讨。黄土地基发生湿陷的成因，是由于地基浸水而致，主要表现在以下几方面：（1）上、下水道距建筑物过近，由于水道管材质量或防水处理不当，形成漏水未及时处理，由于漏水浸湿地基而沉陷；（2）在没有设架空层、地下室的建筑，由于地沟过浅，封闭不好，或墙上管道预留洞补堵不严，雨水由地面流人暖气沟内，或沟内管道跑水，室内地沟防水作法不好，水由暖气沟进口流人室内沟槽后，再顺地沟缝隙渗入地基，造成建筑物下沉；（3）屋面排水系统处理不当，落雨管断掉后，雨水顺墙留下，流入基础，有的落雨管安装不规范，距地太高或不设弯头，雨水冲刷力大使散水受到损坏，雨水不能顺利排泄而浸渗地基，有的施工中，土建施工完毕未及时做好排水系统，施工阶段基础周围排水考虑不当，造成地基下沉；（4）散水过窄，或散水施工时土未夯实，有的冻土施工，散水施工质量差，操作不规范，嵌缝不严，或没有分格造成散水裂缝等，在室外排水不畅、散水周围地面积水，很容易由墙根或散水浸人基础，导致建筑物下沉；（5）由于建筑物附近新建水库、排洪沟等原因，造成地下水位上升，使建筑物地基发生湿陷；（6）总体平面设计考虑不周，或建筑施工放线时确定标高未考虑建设本身的地基。正常压缩沉降量，造成标高低于设计绝对标高，使散水低于周围场地，形成室外场地排水不畅和建筑物附近积水，渗人地基，发生地基土湿陷。
二、某建筑工程中湿陷性黄土地基的概况
某建筑工程为地上32层，地下一层，拟建场地地貌单元属于III级阶地，地层分布主要呈河流阶地“二元”结构，上覆为第四纪冲洪积作用所形成的黄土状粉土、黄土状粉质粘土及砂层，下伏为细沙及卵石层。根据土工试验结果，地基土湿陷系数在0.015～0.081之间，湿陷程度主要为中等，局部强烈,湿陷性土层最大深度为26.5m左右，湿陷性相对较强，属于自重湿陷性黄土场地，地基湿陷等级为Ⅱ级（中等）~Ⅲ级（严重）。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆根据上述说明，本工程采用灰土挤密桩和CFG桩组合复合地基，基础采用筏板基础。
三、建筑工程中湿陷性黄土地基设计处理的分析
1、地基设计处理的可行性。结合本工程地质条件和建筑物设计要求，本工程应处理基础底面以下的全部湿陷性黄土层，同时桩体根据上部结构荷载计算结果要求地基承载力特征值不应小于550KPa。如果采用灰土挤密桩，虽然能够全部消除湿陷，但其复合地基承载力只能达到200KPa左右，难以满足上部结构的要求。设计中采用了灰土挤密桩与CFG桩组合复合地基处理的方法加以解决，利用挤密桩对场地土进行挤密处理以消除湿陷性，利用CFG桩复合地基承载力高的特点承担上部结构荷载，减小变形。（1）灰土挤密桩在复合地基中主要起到以下作用：(1)分担荷载,降低土中应力。灰土桩具有一定的凝胶强度,其变形模量是桩间土的10倍以上,因此灰土桩承担着很大一部分荷载。(2)桩对土具有侧向约束作用,可有效阻止桩间土的侧向变形。(3)由于成桩挤密效应及灰土较好的隔水性,增强了消除湿陷性的效果。（2）CFG桩，是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂等混合料加水拌和形成高粘结强度桩，并由桩、桩间土和褥垫层一起组成复合地基的地基处理方法。CFG桩复合地基处理技术应用广泛，实用性强，涉及的工程类型有多层普通工业与民用建筑、高耸构筑物和高层建筑物等，在工程中得到越来越广泛的应用，但对湿陷性黄土地基、软塑、流塑状态的地基土则不适用。（3）组合型复合地基是在单一桩型复合地基的理论基础上发展和演化而来的，组合型复合地基可以充分发挥两种不同桩长(桩径)、不同刚度竖向增强体在复合地基中的各自特点，很好的满足特殊地质条件下的承载力和变形要求，使复合地基更加完善，处理效果更加理想。单一桩复合地基的承载力计算公式地基处理规范已有明确规定，组合型复合地基的承载力计算便是在单一桩型复合地基承载力计算的基础之上，按照叠加原理得出组合型复合地基承载力计算方法，在这方面国内有不少知名专家均有较深入的研究。
2、地基设计处理方案分析。灰土挤密桩(DDC)预成孔直径400mm，成桩直径610mm，桩长21m，桩距900mm，等边三角形布桩，填料采用2:8灰土。CFG桩桩径600mm，桩距1800mm，等边三角形布置在素土挤密桩的间隙里（相邻三个灰土桩的形心处），桩长21m，穿越湿陷土层，桩端位于地质报告所提第（10）层土上，在CFG桩顶设300厚的褥垫层，以保证灰土挤密桩、CFG桩及桩间土协同工作。
3、地基设计处理方案可靠性的试桩验证分析。为验证地基设计处理方案的可靠性，本项目先后在场地外围进行了两次试验性打桩，并对湿陷性消除情况和复合地基承载能力进行了检测，评价桩间土的湿陷性消除情况，通过五个探孔对桩间土采集Ⅰ级土样，并进行室内土工试验后综合确定。由土工试验成果表及物理力学指标统计表（桩间土）可知：在地基处理范围内，其中4个探井桩间土的土样湿陷性已消除，自重湿陷系数均小于0.015。仅1个探井桩间土的自重湿陷量计算值为38mm，自重湿陷性未消除，自重湿陷系数在0.016～0.026之间，湿陷等级为非自重Ⅰ级。原因分析：（1）施工原因：落距达不到要求，（2）由于上部土层自重压力较小挤密隆起引起的，（3）处理后停止时间较短造成。后经过上部预留不小于2.0m厚的土层，增加自重压力，调节施工工艺，增大落距，减少回填量等方法进行了方案修正，经再次检测湿陷性已完全消除。通过随机抽取三点进行灰土挤密桩处理后复合地基载荷试验检测灰土挤密桩的承载力，根据3点复合地基载荷试验结果，确定本点复合地基承载力特征值为201.6kPa。本工程低应变检测CFG桩桩身完整性，所测的CFG桩均属于完整桩或基本完整桩。根据检测报告得知，各项指标均达到设计要求。
结束语
综上所述，本文以某建筑工程为例，在其地基处理设计过程中，结合地层情况，联合采用CFG桩和挖孔夯扩挤密桩组合复合地基方案，充分利用价格低廉的挖孔夯扩挤密桩的夯扩挤密作用消除黄土层的湿陷性，通过钻孔压灌CFG桩提高地基承载力和控制沉降，既满足了设计要求，又节约了工程造价。
参考文献：
[1]JCJ79—2012，建筑地基处理技术规范
[2]张华.分析湿陷性黄土地基湿陷机理、湿陷性评价及地基处理方法[J].建筑工程技术与设计 2015（03）
[3]武胜.自重湿陷性黄土地基处理方法及其参数的研究与应用[J].中国建筑金属结构，2013(08)
论文作者:宋长梁
论文发表刊物:《防护工程》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/20
标签：地基论文; 黄土论文; 灰土论文; 自重论文; 散水论文; 组合论文; 建筑物论文; 《防护工程》2017年第16期论文;