湿陷性黄土地基处理

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1、湿陷性黄土地基处理陕西建筑2005年4月总第118期土力学,地基基础湿陷性黄土地基处理罗宇生(陕西省建筑科学研究设计院710082西安)摘要:本文针对湿陷性黄土在压力作用下受水浸湿引,g,am变形的特点,论述了湿陷性黄土地基处理的原则,并结合建筑物的不同类剐,提出了消除地基全部湿陷量和部分湿陷量的处理厚度以及局部处理和整片处理的宽度及作用等问题.关键词:湿陷性黄土;地基处理1前言湿陷性黄土是一种非饱和的欠压密土,具有大孔和垂直节理,在一定压力下受水浸湿,土结构迅速破坏,并产生显着附加下沉,对工程建设危害性大.因此,国家标准《湿陷性黄土地区建筑规范)GBJ25--90规定,在湿陷性黄土

2、地区进行建设,应根据湿陷性黄土的特点和工程要求,采取以地基处理为主的综合措施,防止地基受水浸湿引起湿陷,以保证建筑物的安全和正常使用.湿陷性黄土地基处理,一般在其竖向或横向采用夯实挤密的方法,使处理范围内土的孔隙体积减小,干密度增大,压缩性降低,承载力提高,湿陷性消除.它与其它类土的地基处理为了提高强度和减小压缩性的目的不完全相同,故其它类土的地基处理方法,对湿陷性黄土地基不一定适用.同样,处理湿陷性黄土地基的方法,对其它类土地基也不一定适用.2湿陷性黄土地基处理的原则湿陷性黄土在天然湿度下,其压缩性较低,强度较高,但遇水浸湿时,土的强度则显着降低,在附加压力或在附加压力与土的饱和自

3、重压力作用下引起的湿陷变形,是一种下沉量大,下沉速度快的失稳性变形.工程实践表明,当工业与民用建(构)筑物(以下统称建筑物)的地基不处理或处理不足时,建筑物在使用期间,由于各种原因的漏水或地下水位上升往往引起湿陷事故.因此,在湿陷性黄土地区进行建设,对建筑物地基需要采取处理措施,以改善土的物理力学性质,减小或消除湿陷性黄土地基因浸水引起湿陷变形,保证建筑物安全使用.湿陷性黄土地基的变形,包括压缩变形和湿陷变形.压缩变形是地基土在天然湿度下由建筑物的荷载所引起,并随时间增长而逐渐减小,稳定较快,建筑物竣工后一年左右即趋于稳定.湿陷性黄土地区的年降雨量稀少(约300~500mm),蒸发量

4、远大于年降雨量,属于干旱及半干旱气候地区,湿陷性黄土的天然湿度一般为122%,其饱和度大都在40"--60%以内.当基底压力不大于地基土的承载力设计值时,压缩变形值很小,通常不超过上部结构的容许变形值,对建筑物不致产生有害影响,故从压缩变形的角度考虑,除对压缩性较高,承载力较低的新近堆积黄土及高湿度黄土需要处理地基外,对压缩性较低,承载力较高的黄土可不采取措施处理地基.湿陷变形是当地基的压缩变形还未稳定或稳定后,建筑物的荷载未改变,而是由于地基受水浸湿引起的附加(即湿陷)变形,它经常是局部和突然发生的,而且很不均匀,尤其是地基受水浸湿初期,一昼夜内往往可产生2005年4月总第118期

5、陕西建筑15～25crD_的湿陷量,因而上部结构很难适应和抵抗这种量大,速率快及不均匀的地基变形,故对建筑物的破坏性较大,危害性较严重.湿陷性黄土地基处理的目的:一是消除其全部湿陷量,使处理后的地基变为非湿陷性黄土地基,或采用深基础,桩基础穿透全部湿陷性黄土层,使上部荷载通过深基,桩基等转移至压缩性低的非湿陷性土(岩)层上,防止地基产生湿陷;二是消除地基的部分湿陷量,减小拟处理地基的总湿陷量,控制下部未处理湿陷性黄土层的剩余湿陷量不大于设计规定的数值.基于甲类建筑的重要性,地基受水浸湿的可能性和使用上对不均匀沉降的严格限制等与其它建筑都有所不同,而且甲类建筑的投资规模大,工程造价高,

6、一旦出问题,后果很严重,在政治上或经济上将会造成巨大影响和损失.为此不允许甲类建筑出现任何破坏性的变形,也不允许因变形而影响使用,故对其处理从严,要求消除地基的全部湿陷量.乙,丙类建筑涉及面广,地基处理过严,将增加建设投资,不符合我国湿陷性黄土地区现有的技术经济水平,因此只要求消除其地基的部分湿陷量,然后根据地基处理的程度或剩余湿陷量的大小,采取相应的防水措施和结构措施,以弥补地基处理的不足,确保其整体稳定和主体结构的安全.3湿陷性黄土地基处理厚度的确定湿陷性黄土地基的湿陷变形包括由基底附加压力与上覆土的饱和自重压力(以下简称外荷)引起的湿陷和仅由浸湿土体的饱和自重压力引起的湿陷两种

7、.由外荷引起的湿陷,在基础底面产生竖向位移的同时,还伴随着明显的侧向位移,并与基础型式,基底面积及其压力大小有关.测试结果表明,由外荷引起的湿陷,通常发生在基础底面下一定深度(OP受力层)的湿陷性黄土层内,而由浸湿土体的饱和自重压力引起的自重湿陷,往往发生在全部湿陷性黄土层内,并与湿陷性黄土层的厚度及自重湿陷系数沿深度的分布有关.湿陷性黄土地基的处理厚度,根据其变形范围,可分为处理湿陷变形范围内的全部湿陷性黄土层和处理湿陷变形范围内的部分湿陷性黄土层两种.