夏锋
上海华谊工程有限公司 200235
摘要：湿陷性黄土在我国分布很广，主要分布于山西、陕西、甘肃大部分地区以及河南的西部。湿陷性黄土分为自重湿陷性黄土和非自重湿陷性黄土，本文结合特定的工程案例对非自重湿陷性黄土地区的地基方案的选择进行一定深度的探讨。
关键词：非自重湿陷性黄土；地基处理
湿陷性黄土在我国分布很广，主要分布于山西、陕西、甘肃大部分地区以及河南的西部。此外，新疆、山东、辽宁、宁夏、青海、河北以及内蒙古的部分地区也有分布，但不连续。
湿陷性黄土是一种特殊性质的土，其土质较均匀、结构疏松、孔隙发育。在未受水浸湿时，一般强度较高，压缩性较小。当在一定压力下受水浸湿，土结构会迅速破坏，产生较大附加下沉，强度迅速降低。故在湿陷性黄土场地上进行建设，应根据建筑物的重要性、地基受水浸湿可能性的大小和在使用期间对不均匀沉降限制的严格程度，采取以地基处理为主的综合措施，防止地基湿陷对建筑产生危害。
湿陷性黄土分为自重湿陷性黄土和非自重湿陷性黄土。本文主要探讨的是非自重湿陷性黄土地区地基处理的方案选择。
一.工程地质概况
工程位于宁夏银川宁东能源工业基地，为钢筋混凝土框架结构，占地面积4162m2，建筑面积6338.6m2，地上三层，局部四层，建筑高度12.25m。
工程所处区域位于灵武市境内，地处鄂尔多斯地台西缘断皱中段黄河东岸，灵盐台地与银川地堑之间的结合部。场地岩土层类型、分布情况主要为1层表土、2层黄土状粉土、3层碎石土、4层泥岩。其中2层黄土状粉土按《湿陷性黄土地区建筑规范》（GB50025-2004），拟建场地湿陷性黄土工程地质分区属边缘地区（Ⅶ2）。从场区黄土的堆积环境、颜色、结构及包含物经现场分析鉴定及根据室内土工试验资料（附表5），利用《湿陷性黄土地区建筑规范》（GB50025-2004）附录C中C.0.2条，2层黄土状粉土在50～150kPa压力段变形较小，小压力下具中等压缩性（平均a50-150=0.36MPa-1），且平均R=-156.6＜R0=-154.80，综合判定为湿陷性黄土（Q41黄土）。按《湿陷性黄土地区建筑规范》（GB50025-2004）中4.4.4和4.4.5条的规定计算该拟建场区的自重湿陷量的计算值△ZS及湿陷量的计算值△S，根据计算结果：场地湿陷类型为非自重湿陷性黄土场地，地基的湿陷等级为Ⅰ级（轻微）。本工程地质资料见下图。
从图中可知，本工程东西向起伏较大，最大高差达3.9m，持力层最大高差达6.4m，黄土层厚度0.4m~2.9m，需要对本工程进行地基处理。
二.地基处理方法
常用的湿陷性黄土地基处理方法主要有垫层法、强夯法、挤密法、预浸水法。预浸水法主要适用于处理湿陷性黄土层厚度大于10m，而挤密法通过与业主方的沟通得知受限于当地的施工技术，结合当地施工经验，最终确定从灰土垫层法和强夯法进行比较选择。
加固效果好、施工简单、使用经济是强夯法的主要优势，但强夯法施工时噪音大，对周边建筑物影响大，同时采用强夯法处理湿陷性黄土地基，土的天然含水量宜低于塑限含水量1%~3%。在拟夯实的土层内，当土的天然含水量低于10%时，宜对其增湿至接近最优含水量；当土的天然含水量大于塑限含水量3%以上时，宜采用晾干或其他措施适当降低其含水量。[1]后来证明，这是一个非常重要的问题，如果处理不好将对强夯效果产生极大影响。
初期方案考虑时，我们结合当地的市场单价将两种方案的经济性作了个简要比较如下表
从比较的结果来看，强夯的经济效果还是比较明显的。初步建议业主方采用强夯法作为本次湿陷性黄土地基处理方案。但是施工单位试夯数据来看，结果并不理想，甚至于处理后的黄土湿陷性较之前程度加重，后经过与施工方的沟通交流，初步判断可能是由于没有控制好拟夯实土层的最优含水量，后经与业主方沟通确认由于施工方缺乏此方面的经验，改灰土垫层或者其他地基处理方式。但是灰土垫层的施工质量较难控制，同时当地部分经验表明灰土垫层对于不均匀沉降也较难控制，经过与本部门专家的协商沟通，决定剑走偏锋，直接采用承载力比较好的4层泥岩，根据该层的走势，基础采用现浇高杯基础，二者的经济性比较如下表
从初步的比较结果来看，高杯基础还具有微弱的优势。后来的施工情况也证明采用高杯基础还是比较合适的一个方案。对于本工程来说，高杯基础有以下几个方面的优势：
1．对于场地地表起伏较大或持力层起伏较大的场地，按高杯口柱线刚度为上部柱线刚度的10倍确定，在此条件下，高杯口短柱顶可作为上部柱的嵌固端。
2．经济性。从上表可以看出，虽然高杯基础可能局部埋深比较深，但是由于持力层4层泥岩承载力比较高，因而基础混凝土用量反而比灰土垫层法下的用量要小，具有一定的经济性。
3．场地持力层起伏较大，采用垫层做法，建筑物不均匀沉降较大，高杯基础中所有基础均落于泥岩层，不易产生不均匀沉降，而且泥岩承载力及压缩性均高于灰土垫层。
4．本工程地势起伏以及4层泥岩走势均比较规律，基本呈45度斜向下情况，采用高杯基础施工相对来说还算方便。
三.结论
结合本工程案例可以看出，对于非自重湿陷性黄土地区的地基处理方案，我们应该根据现场地质情况以及当地的施工经验选取最优方案，最经济的并一定可行，如果几种地基处理方案实现的难度都很大，我们不妨跳出原来给自己设定的圈子，不进行地基处理是否可行。同时，我们更要对各种处理方案的优缺点了然于心，方能在设计过程中作出合适的选择。
参考文献：
[1]《湿陷性黄土地区建筑规范》 GB 50025-2004
论文作者:夏锋
论文发表刊物:《基层建设》2015年19期供稿
论文发表时间:2015/12/30
标签：黄土论文; 地基论文; 自重论文; 含水量论文; 泥岩论文; 方案论文; 灰土论文; 《基层建设》2015年19期供稿论文;