摘要：湿陷性黄土地基是建筑工程中的巨大隐患，这一隐患可以给工程的设计建设带来巨大的危害。本文主要介绍了对于湿陷黄土地基隐患的解决措施，并对各种参数和数据进行了详细的论述。
关键词：湿陷性黄土建筑；地基基础设计；处理方法
引言
黄土是最新的地质时期（距今约200万年左右的第四纪时期）形成的土状堆积物，所以其性质比较疏松、特殊。典型的黄土为黄灰色或棕黄色的尘土和粉沙细粒组成，质地均匀，用手搓之易成粉末，含多量钙质或黄土结核，多孔隙，有显著的垂直节理，无层理，在干燥时较坚硬，易被流水浸湿，通常容易剥落和遭受侵蚀，甚至发生坍陷。黄土作为地基用于各类建筑工程中已有漫长的历史，如果对黄土的特性不了解，往往会给工程带来严重的损失和破坏。黄土按湿陷性分类：①湿陷性；②非湿陷性，本文主要对湿陷性黄土地基处理作论述。
1湿陷性黄土地地基评价
1.1黄土湿陷系数
黄土湿陷系数是一个评价黄土湿陷性的关键指标。我国规定了湿陷性黄土地基的规范系数，当黄土湿陷系数小于0.015时，认为此处为非湿陷性黄土，当黄土湿陷系数大于或等于0.015时，认为此处为湿陷性黄土。黄土湿陷也并不是只有水就可以，还需要外界产生一定的压力，反之如果只有压力而没有水，湿陷性黄土也是不会出现和产生的。
1.2自重湿陷量计算值
自重湿陷量的计算值需要根据建设场地的取土样本，在实验室内进行浸水压缩试验，测出在当上层土饱和压力下的自重湿陷系数值，在此基础上求出各层土的自重湿陷。由上文已知湿陷性黄土场地分为非自重湿陷性和自重湿陷两种，其中非自重湿陷场地主要由非自重湿陷性黄土组成，自重湿陷场地主要由自重湿陷性黄土组成。非自重湿陷性黄土的湿陷起始压力值大于覆土的自重压力值，所以即使上层覆土浸水之后依然不会压迫地面下降。相反在自重湿陷性场地，一旦上层覆土浸水之后重力就会大于下层的自重湿陷性黄土的起始压力。通常情况下这个自重湿陷计算值的临界值为70mm。
1.3湿陷性黄土地基受水浸泡湿陷量的计算值Δs
湿陷性黄土地基是由基底下不同厚度的湿陷性黄土层所组成，湿陷等级用以表示地基的湿陷程度。而判定湿陷性黄土地基的湿陷等级，就需要用到湿陷性黄土地基受水浸泡湿陷量的计算值Δs： 
其中：β是考虑地基土的侧向基础和浸水几率等因素的修正系数。我国现行国家标准《湿陷性黄土地区建筑规范》（GB50025－2004）规定，根据湿陷量的计算值和自重湿陷量的计算值将场地湿陷类型不同的地基划分为Ⅰ（轻微）、Ⅱ（中等）、Ⅲ（严重）、Ⅳ（很严重）四级。划分地基湿陷等级是为设计采取措施之用，防止采取一刀切的措施。
2湿陷性黄土地基基础设计
2.1垫层法
换填垫层的厚度甲类建筑消除地基全部湿陷量的处理厚度，应符合下列要求：（1）在非自重湿陷性黄土场地，应将基础底面以下附加压力与上覆土的饱和自重压力之和大于湿陷起始压力的所有土层进行处理，或处理至地基压缩层的深度止。（2）在自重湿陷性黄土场地，应处理基础底面以下的全部湿陷性黄土层。乙类建筑消除地基部分湿陷量的最小处理厚度，应符合下列要求：（1）在非自重湿陷性黄土场地，不应小于地基压缩层深度的2/3，且下部未处理湿陷性黄土层的湿陷起始压力值不应小于100kPa。（2）在自重湿陷性黄土场地，不应小于湿陷性土层深度的2/3，且下部未处理湿陷性黄土层的剩余湿陷量不应大于150mm。（3）如基础宽度大或湿陷性黄土层厚度大，处理地基压缩层深度的2/3或全部湿陷性黄土层深度的2/3确有困难时，在建筑物范围内应采用整片处理。其处理厚度：在非自重湿陷性黄土场地不应小于4m，且下部未处理湿陷性黄土层的湿陷起始压力值不宜小于100kPa；在自重湿陷性黄土场地不应小于6m，且下部未处理湿陷性黄土层的剩余湿陷量不宜大于150mm。丙类建筑消除地基部分湿陷量的最小处理厚度，应符合下列要求：（1）当地基湿陷等级为Ⅰ级时：对单层建筑可不处理地基；对多层建筑，地基处理厚度不应小于1m，且下部未处理湿陷性黄土层的湿陷起始压力值不宜小于100kPa。（2）当地基湿陷等级为Ⅱ级时：在非自重湿陷性黄土场地，对单层建筑，地基处理厚度不应小于1m，且下部未处理湿陷性黄土层的湿陷起始压力值不宜小于80kPa；对多层建筑，地基处理厚度不宜小于2m，且下部未处理湿陷性黄土层的湿陷起始压力值不宜小于100kPa；在自重湿陷性黄土场地，地基处理厚度不应小于2.50m，且下部未处理湿陷性黄土层的剩余湿陷量，不应大于200mm。（3）当地基湿陷等级为Ⅲ级或Ⅳ级时，对多层建筑宜采用整片处理，地基处理厚度分别不应小于3m或4m，且下部未处理湿陷性黄土层的剩余湿陷量，单层及多层建筑均不应大于200mm。
2.2挤密法
挤密法是通过成孔设备或爆炸能量所产生的横向挤压
作用形成桩孔，孔内土被挤向周围，使桩间土得以挤密，然后将填料填入孔内，并分层夯实至设计标高。挤密法是操作性非常灵活的一种地基处理方法，可根据地基设计承载力要求采用不同的填料及夯实方法，达到设计目的。一般情况下，孔内填料宜采用素土或灰土，用夹杆锤分层回填夯实，压实系数达到不小于0.97时，处理后地基承载力特征值可达200～250kPa。当地基土的含水量大于24%、饱和度大于65%时，由于采用沉管成孔容易造成“缩孔”，《建筑地基处理技术规范》建议不宜采用灰土或素土挤密桩法。此时采用洛阳铲取土成孔，重锤夯实的方法，采用灰土或素土挤密桩法亦可达到目的。当需要较大幅度提高地基承载力时，孔内填料可采用强度较高的水泥土或素混凝土，按复合地基处理的方式设计，处理后地基承载力可提高至400～450kPa。土挤密法的处理深度5～15m为宜。
2.3DDC法即孔内深层强夯法
DDC法即孔内深层强夯法，是通过机具成孔，然后通过孔道在地基处理的深层部位进行填料，用具有高动能的特制重力锤进行冲、砸、挤压的高压强、强挤密的夯击作业，从而达到加固地基的目的。DDC法的原理与挤密法基本相同，其填料取材更为广泛，素土、渣土、灰土、碎石土、生石灰、水泥土、三合土、粉煤灰等均可作为填料。但DDC法地基处理设计应按复合地基进行设计，并对单桩承载力有要求。DDC法地基处理的深度可达30m，处理后的地基承载力特征值可达600kPa。
2.4孔内深层强夯法
孔内深层强夯法是一种具有强挤密、高压强的冲、砸、挤压的夯基作业，采用具有较高动能的特制重力锤进行作业进而达到加固和增强承重力的目的。孔内深层强夯法与挤密法的原理基本相同，但是相比于挤密法来说孔内深层强夯法可以选取的填装材料更加广泛，涉及到粉煤灰、三合土、水泥土、生石灰、碎石土、灰土、渣土、素土等不同的填装材料。但是孔内深层强夯法的采用和设计有其独特的要求，应该按照复合地基进行设计，同时对单桩承载力有着比较高的要求。孔内深层强夯法处理过的湿陷性黄土地基承载力可以达到六百千帕。
结语
总之湿陷性黄土地基处理的方法很多，因地制宜，根据地基土质和建筑物重要性，对地基处理选用相应的处理方法。在勘察阶段，经过现场取样，以试验数据进行分析，判定属于自重湿陷性黄土还是非自重湿陷性黄土，以及湿陷性黄土层的厚度、湿陷等级、类别等重要地质参数，通过经济分析比较，综合考虑工艺环境、工期等诸多方面的因素。最后选择一个最合适的地基处理方法，经过优化设计后，确保满足处理后的地基具有足够的承载力和变形条件的要求。
参考文献：
[1]孔繁馨.强夯处理湿陷性黄土的试验研究[J].铁道建筑技术，2011（10）：68-74.
[2]罗淋巍.湿陷性黄土地基处理方案优选的研究[J].建筑与文化，2013（4）：4-5.
论文作者:薛浩1,张辉2
论文发表刊物:《基层建设》2019年第20期
论文发表时间:2019/10/9
标签：地基论文; 黄土论文; 自重论文; 土层论文; 厚度论文; 不应论文; 建筑论文; 《基层建设》2019年第20期论文;