濕陷性黃土地基處理方法有哪些（濕陷性黃土地基處理）

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【資料圖】

1、2011-7-9 10:03 滿意回答 一、墊層法　　墊層法是先將基礎下的濕陷性黃土一部分或全部挖除，然后用素土或灰土分層夯實做成墊層，以便消除地基的部分或全部濕陷量，并可減小地基的壓縮變形，提高地基承載力，可將其分為局部墊層和整片墊層。

2、當僅要求消除基底下1~3m濕陷性黃土的濕陷量時，宜采用局部或整片土墊層進行處理；當同時要求提高墊層土的承載力或增強水穩(wěn)性時，宜采用局部或整片灰土墊層進行處理。

3、　　墊層的設計主要包括墊層的厚度、寬度、夯實后的壓實系數(shù)和承載力設計值的確定等方面。

4、墊層設計的原則是既要滿足建筑物對地基變形及穩(wěn)定的要求，又要符合經(jīng)濟合理的要求。

5、同時，還要考慮以下幾方面的問題：　　1．局部土墊層的處理寬度超出基礎底邊的寬度較小，地基處理后，地面水及管道漏水仍可能從墊層側向滲入下部未處理的濕陷性土層而引起濕陷，因此，設置局部墊層不考慮起防水、隔水作用，地基受水浸濕可能性大及有防滲要求的建筑物，不得采用局部土墊層處理地基。

6、　　2．整片墊層的平面處理范圍，每邊超出建筑物外墻基礎外緣的寬度，不應小于墊層的厚度，即并不應小于2m。

7、　　3．在地下水位不可能上升的自重濕陷性黃土場地，當未消除地基的全部濕陷量時，對地基受水浸濕可能性大或有嚴格防水要求的建筑物，采用整片土墊層處理地基較為適宜。

8、但地下水位有可能上升的自重濕陷性黃土場地，應考慮水位上升后，對下部未處理的濕陷性土層引起濕陷的可能性。

9、　　二、重錘表層夯實及強夯　　重錘表層夯實適用于處理飽和度不大于60%的濕陷性黃土地基。

10、一般采用2.5～3.0t的重錘，落距4.0～4.5m，可消除基底以下1.2～1.8m黃土層的濕陷性。

11、在夯實層的范圍內(nèi)，土的物理、力學性質獲得顯著改善，平均干密度明顯增大，壓縮性降低，濕陷性消除，透水性減弱，承載力提高。

12、非自重濕陷性黃土地基，其濕陷起始壓力較大，當用重錘處理部分濕陷性黃土層后，可減少甚至消除黃土地基的濕陷變形。

13、因此在非自重濕陷性黃土場地采用重錘夯實的優(yōu)越性較明顯。

14、　　強夯法加固地基機理一般認為，是將一定重量的重錘以一定落距給予地基以沖擊和振動，從而達到增大壓實度，改善土的振動液化條件，消除濕陷性黃土的濕陷性等目的。

15、強夯加固過程是瞬時對地基土體施加一個巨大的沖擊能量，使土體發(fā)生一系列的物理變化，如土體結構的破壞或排水固結、壓密以及觸變恢復等過程。

16、其作用結果是使一定范圍內(nèi)的地基強度提高、孔隙擠密。

17、　　單點強夯是通過反復巨大的沖擊能及伴隨產(chǎn)生的壓縮波、剪切波和瑞利波等對地基發(fā)揮綜合作用，使土體受到瞬間加荷，加荷的拉壓交替使用，使土顆粒間的原有接觸形式迅速改變，產(chǎn)生位移，完成土體壓縮-加密的過程。

18、加固后土體的內(nèi)聚力雖受到破壞或擾動有所降低，但原始內(nèi)聚力隨土體密度增大而得以大幅提高；單點強夯如圖1所示，夯錘底下形成夯實核，呈近似的拋物線型，夯實核的最大厚度與夯錘半徑相近，土體成千層餅狀，其干密度大于1.85g/cm3；　　三、擠密樁法　　擠密樁法適用于處理地下水位以上的濕陷性黃土地基，施工時，先按設計方案在基礎平面位置布置樁孔并成孔，然后將備好的素土（粉質粘土或粉土）或灰土在最優(yōu)含水量下分層填入樁孔內(nèi)，并分層夯（搗）實至設計標高止。

19、通過成孔或樁體夯實過程中的橫向擠壓作用，使樁間土得以擠密，從而形成復合地基。

20、值得注意的是，不得用粗顆粒的砂、石或其它透水性材料填入樁孔內(nèi)。

21、　　灰土擠密樁和土樁地基一般適用于地下水位以上含水量14%～22%的濕陷性黃土和人工黃土和人工填土，處理深度可達5～10米。

22、灰土擠密樁是利用錘擊打入或振動沉管的方法在土中形成樁孔，然后在樁孔中分層填入素土或灰土等填充料，在成孔和夯實填料的過程中，原來處于樁孔部位的土全部被擠入周圍土體，通過這一擠密過程，從而徹底改變土層的濕陷性質并提高其承載力。

23、其主要作用機理分兩部分：　?。ㄒ唬C械打樁成孔橫向加密土層，改善土體物理力學性能　　在土中擠壓成孔時，樁孔內(nèi)原有土被強制側向擠出，使樁周一定范圍內(nèi)土層受到擠壓，擾動和重塑，使樁周土孔隙比減小，土中氣體溢出，從而增加土體密實程度，降低土壓縮性，提高土體承載能力。

24、土體擠密范圍，是從樁孔邊向四周減弱，孔壁邊土干密度可接近或超過最大干密度，也就是說壓實系數(shù)可以接近或超過1.0，其擠密影響半徑通常為1.5～2d（d為擠密樁直徑），漸次向外，干密度逐漸減小，直至土的天然干密度，試驗證明沉管對土體擠密效果可以相互疊加，樁距愈小，擠密效果愈顯著。

25、　?。ǘ┗彝翗杜c樁間擠密土合成復合地基　　上部荷載通過它傳遞時，由于它們能互相適應變形，因此能有效而均勻地擴散應力，地基應力擴散得很快，在加固深度以下附加應力已大為衰減，無需堅實的下臥層。

26、 樁徑宜為300~450mm,并可根據(jù)所選用的成孔設備或成孔方法確定； 樁距可為樁徑的2.0~2.5倍； 樁頂標高以上應設置300~500mm厚的2：8灰土，其壓實系數(shù)不小于0.95； 灰土擠密樁和土擠密樁復合地基承載力特征值：《建筑地基處理技術規(guī)范》JGJ79-2002規(guī)定應通過現(xiàn)場單樁或多樁復合地基載荷試驗確定。

27、初步設計當無試驗資料時，可按當?shù)亟?jīng)驗確定，但對灰土擠密樁復合地基的承載力特征值，不宜大于處理前的2倍，并不大于250kpa;對于土擠密樁復合地基承載力特征值，不宜大于處理前的1.4倍，并不宜大于180kpa. 用靜載荷試驗可測定單樁和樁間土的承載力，也可測定單樁復合地基或多樁復合地基承載力。

28、當不用載荷試驗時，樁間土的承載力可采用靜力初探測定。

29、 樁體特別是灰土填孔的樁體，采用靜力初探測定其承載力不一定可行，但可采用動力觸探測定。

30、 處理后復合地基的載荷試驗，應按《建筑地基處理技術規(guī)范》JGJ79-2202中附錄A的要求進行。

31、對高層建筑或更重要的建筑工程，應盡量通過載荷試驗確定處理后復合地基承載力特征值和變形模量，這樣不僅安全可靠，而且還不受規(guī)范中承載力特征值的限制，拓寬土擠密樁、灰土擠密樁地基的使用范圍。

32、 當基礎的埋深大于0.5米時，處理地基的承載力特征值可按有關規(guī)范進行計算，深度修正系數(shù)取1.0，寬度不作修正，即：Fa=Fak+0+1.0*γm *(d-0.5) 工程資料表明：灰土擠密樁地基的承載力特征值已超過了400kpa,拓寬了灰土樁應用范圍。

33、 隨著灰土樁應用范圍的擴展，有的方法對樁間土并不產(chǎn)生擠密效應，應用的土質也不限于黃土和填土，在此情況下，需要有一個理論計算方法，根據(jù)其作用機理，完全可以建立一個復合地基承載力的計算公式： (1)、 Fspk=(K1*Fpk*Ap+K2*Fsk*As)/A式中：Fspk—復合地基承載力特征值（kpa） Fpk—土樁或灰土樁承載力特征值（kpa） Fsk—天然土地基承載力特征值（kpa）A— 有效加固面積（平方米），A=Ap+As Ap—土樁或灰土樁截面積（平方米） As—樁間土受壓面積（平方米） K1—與土樁或灰土樁不同樁徑、不同土質材料有關的系數(shù)，對于孔隙比不大于1.3、液性指數(shù)不大于1的一般粘性土和雜填土，K1可查表（表略） K2—擠密后沉降量在10mm時的承載力特征值與擠密前地基受壓沉降量在10mmm時承載力的比值，亦可取K2=1.0(2)、若已知樁體的承載力特征值Fpk和變形模量Eop、樁間土的承載力特征值Fsk和變形模量Eos（一般按原地基取值）、處理地基中樁的置換率m,則可按下列公式計算復合地基承載力特征值： Fspk=m*Fpk+(1-m)Fsk E0sp=m*Eop+(1-m)Eos一般情況下，上式計算結果偏于安全。

34、但少量工程除外，即設計值高于實測值。

35、（3）、若已知樁土應力比，復合地基承載力特征值也可按下式計算： Fspk=m*n*Fsk+(1-m)Fsk=[1+m(n-1)]Fsk=Fsk/Us式中：n—樁土應力比 Us—應力擴散系數(shù)，Us=1/[1+m(n-1)] (4)、復合地基承載力也可按剛度進行計算： Fspk*A=Fpk*Ap+Fsk*As式中符號意義同上式。

36、 施工：成孔應按設計要求、成孔設備、現(xiàn)場土質和周圍環(huán)境等情況，選用沉管（震動、錘擊）或沖擊等方法。

37、 質量檢驗：灰土擠密樁和土擠密樁地基竣工驗收時，承載力應采用復合地基載荷試驗。

38、　　一般來說，擠密樁可以按等邊三角形布置，這樣可以達到均勻的擠密效果。

39、每根樁都對其周圍一定范圍內(nèi)的土體有一定的擠密作用，即使樁與樁之間有一小部分尚未被擠密的土體，因為其周圍有著穩(wěn)定的、不會發(fā)生濕陷的邊界這一部分也不會發(fā)生濕陷變形。

40、樁與其周圍被擠密后的土體共同形成了復合地基，一起承受上部荷載。

41、可以說，在擠密樁長度范圍內(nèi)土體的濕陷性已完全被消除處理后的地基與上部結構渾然一體，即使樁底以下土后的土體即使有沉降變形，也是微小的和均勻的，不致對上部結構形成威脅。

42、樁的間距的大小直接影響到擠密效果的好壞，也與工程建設的經(jīng)濟性密切相關。

43、　　四、樁基礎　　樁基礎既不是天然地基，也不是人工地基，屬于基礎范疇，是將上部荷載傳遞給樁側和樁底端以下的土（或巖）層，采用挖、鉆孔等非擠土方法而成的樁，在成孔過程中將土排出孔外，樁孔周圍土的性質并無改善。

44、但設置在濕陷性黃土場地上的樁基礎，樁周土受水浸濕后，樁側阻力大幅度減小，甚至消失，當樁周土產(chǎn)生自重濕陷時，樁側的正摩阻力迅速轉化為負摩阻力。

45、因此，在濕陷性黃土場地上，不允許采用摩擦型樁，設計樁基礎除樁身強度必須滿足要求外，還應根據(jù)場地工程地質條件，采用穿透濕陷性黃土層的端承型樁（包括端承樁和摩擦端承樁），其樁底端以下的受力層:在非自重濕陷性黃土場地，必須是壓縮性較低的非濕陷性土（巖）層;在自重濕陷性黃土場地，必須是可靠的持力層。

46、這樣，當樁周的土受水浸濕，樁側的正摩阻力一旦轉化為負摩阻力時，便可由端承型樁的下部非濕陷性土（巖）層所承受，并可滿足設計要求，以保證建筑物的安全與正常使用。

47、　　五、化學加固法　　在我國濕陷性黃土地區(qū)地基處理應用很多，并取得實踐經(jīng)驗的化學加固法包括硅化加固法和堿液加固法，其加固機理如下：　　硅化加固濕陷性黃土的物理化學過程，一方面基于濃度不大的、粘滯度很小的硅酸鈉溶液順利地滲入黃土孔隙中，另一方面溶液與土的相互凝結，土起著凝結劑的作用。

48、　　堿液加固：利用氫氧化鈉溶液加固濕陷性黃土地基在我國始于20世紀60年代，其加固原則為：氫氧化鈉溶液注入黃土后，首先與土中可溶性和交換性堿土金屬陽離子發(fā)生置換反映，反映結果使土顆粒表面生成堿土金屬氫氧化物。

49、　　六、預浸水法　　預浸水法是在修建建筑物前預先對濕陷性黃土場地大面積浸水，使土體在飽和自重應力作用下，發(fā)生濕陷產(chǎn)生壓密，以消除全部黃土層的自重濕陷性和深部土層的外荷濕陷性。

50、預浸水法一般適用于濕陷性黃土厚度大、濕陷性強烈的自重濕陷性黃土場地。

51、由于浸水時場地周圍地表下沉開裂，并容易造成“跑水”穿洞，影響建筑物的安全，所以空曠的新建地區(qū)較為適用。

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