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摘要：在湿陷性黄土地基上进行工程建设时，必须考虑因地基湿陷引起附加沉降对工程可能造成的危害，选择适宜的地基处理方法，避免或消除地基的湿陷或因少量湿陷所造成的危害。
关键词：湿陷性黄土 地基处理 桩基础
湿陷性黄土广泛分布于我国东北、西北、华中等地区。在湿陷性黄土地基上进行工程建设时，必须考虑因地基湿陷引起附加沉降对工程可能造成的危害，选择适宜的地基处理方法，避免或消除地基的湿陷或因少量湿陷所造成的危害。
1.湿陷性黄土的定义
湿陷性黄土是指在上覆土层自重应力作用下，或者在自重应力和附加应力共同作用下，因浸水后土的结构破坏而发生显著附加变形的土，属于特殊土。有些杂填土也具有湿陷性。
2.湿陷性黄土湿陷原理
湿陷性黄土与一般黄土的组成成分相同，造成湿陷性黄土湿陷的原因主要来自于两方面。第一方面，由于溶盐溶解引发的湿陷。湿陷性黄土在组成成分含量上拥有更多的硫酸盐，在天气干燥并且没有被水流改变图层结构时，有坚硬的质地，并能承受～定的压力，然而在遇水的过程中，黄土中的盐分在水中溶解，使黄土中各颗粒的紧密度下降，形成更加疏松的土质，从而使土层结构被破坏或出现下沉现象。另一方面，由于高空隙率的问题，湿陷性黄土比一般黄土的空隙较大并且没有出现一定的层理性，这都为水流进入到黄土中创造了良好的条件，从而加剧了湿陷性黄土的湿陷率，影响了施工质量安全。
3.湿陷性黄土地基处理方法
常用的地基处理方法有：灰土换填法、强夯法、桩基础法、灰土挤密桩法等。各类地基的处理方法都应因地制宜，通过技术比较后合理选用。
3.1灰土换填法
灰土换填法是一种较为传统的湿陷性黄土地基处理方法，直接将地基所在区域的湿陷性黄土进行挖除，再进行灰土回填。灰土垫层具有很好的抗压力性和水稳定性，能有效减轻湿陷性黄土对建筑安全性的影响，
避免建筑重量对地基的压力而出现的湿陷现象。采用素土、灰土或二灰土垫层处理湿陷性黄土，可用于消除1～3m厚黄土层的湿陷性。
在灰土垫层的施工中，填料质量的好坏、是直接影响垫层施工质量的关键因素。对于土、石灰填料主要检查其含水量是否接近最优含水量，石灰的质量等级以及活性CaO十MgO的含量、存放时间等。常见的材质方面的问题有：石灰不符合质量等级要求，含水量过大或过小，有机质含量过高，石灰的存放时间过长等；灰土拌合不均匀；土料含水量过大或过小，土料没过筛就使用，土料含有机质、杂质过多。要针对不同的质量不合格原因，采取相应的措施。总起来说，就是要严把材料近料关，定期对材料进行抽样检查，甚至对每批进厂材料均要抽样检查，严禁不合格的填料用于垫层工程中。
3.2强夯法
强夯法是为提高软弱地基的承载力，用重锤自一定高度下落夯击土层使地基迅速固结的方法。这种加固方法主要适用于颗粒粒径大0.05mm的粗颗粒土，如砂土、碎石土、山皮土、粉煤灰、杂填土、回填土、低饱和度的粉土、粘性土、微膨胀土和湿陷性黄土，对饱和的粉土和粘性土无明显加固效果。强夯法是处理湿陷性黄土地基中，成本消耗最小的方法。
当地下水位距地表面2m以下且表层为非饱和土时，可直接进行夯击；当地下水位较高不利于施工或表层为饱和粘性土时，可铺填0．5～2．0m厚的中（粗）砂、砂砾或片石等材料后进行夯击。强夯施工，必须按试验确定的技术参数进行。以各个夯击点的夯击数为施工控制数值，也可采用试夯后确定的沉降量控制。夯击时，落锤应保持平稳，夯位准确，如错位或坑底倾斜过大，宜用砂土将坑底整平，才能进行下一次夯击。每夯击一遍完成后，应测量场地平均下沉量，然后用土将夯坑填平，方可进行下一遍夯击。最后一遍的场地平均下沉量，必须符合要求。
通过强夯使结构松散的湿陷性黄土，在反复撞击中慢慢凝实，用加大土体的密度和硬度的方法来消减黄土的湿陷性，从而加强地基的稳定性和抗压性。
强夯法的优势很明显，只需要调动机械设备，反复对土地进行夯实，没有技术难点，效果也非常明显。近几年来，强夯法以其处理地基施工简便、速度快、效果好、造价低等优点，在全国湿陷性黄土地区得到广泛应用和推广。
3.3桩基础法
黄土的湿陷性不同，对施工开展的难度也大不一样，人们偶尔在施工中会遇到难以消减黄土湿陷性的现象，这时就可以先考虑能否应用桩基础法。桩基础就是对于有稳定持力土层的湿陷性黄土地基，避开湿陷性黄土的影响，从持力层入手，建设一定范围的桩基，来承受来自高层建筑的压力。这种方法有适应性强的优点，不过对桩基的设计要求较高，需要比较专业技术人员的参与才能保证桩基施工的顺利进行。
按承载性状分类，桩基础可以分为摩擦型桩和端承型桩。摩擦型桩又分为摩擦桩和端承型桩，摩擦桩是指在竖向荷载作用下，基桩的承载力以桩侧摩阻力为主，外部荷载主要通过桩身表面与土层之间的摩擦阻力传递给周围的土层，桩尖部分承受的荷载较小；端承摩擦桩是指在极限承载力状态下，桩顶荷载主要由桩侧摩擦阻力承受。端承型桩主要有两种形式，主要是端承桩和摩擦端承桩，端承桩是指在极限荷载作用下，桩顶荷载主要由桩端阻力承受的桩；摩擦端承桩是指在极限承载力状态下，桩顶荷载主要由桩端阻力承受的桩。
按照成桩方法分类，桩可分为非挤土桩、部分挤土桩和挤土桩三大类。非挤土桩是指成桩过程中桩周土体基本不受挤压的桩；部分挤土桩，这类桩在设置过程中，由于挤土作用轻微，故桩周土的工程性质变化不大；挤土桩是指在成桩过程中，桩周围的土被挤密或挤开，使桩周围的土受到严重干扰，土的原始结构遭到破坏，土的工程性质发生很大变化。
3.4灰土挤密桩法
灰土挤密桩法是利用锤击将钢管打入土中侧向挤密土体形成桩孔，将管拔出后，在桩孔中分层回填2：8或3：7灰土并夯实而成，与桩间土共同组成复合地基以承受上部荷载。可选用沉管（振动、锤击）、冲击或爆扩等方法进行成孔，成孔后将孔底夯实，然后用素土或灰土在最佳含水量状态下分层回填夯实，待挤密桩施工结束后，将表层挤松的土挖除或分层夯压密实。
土或灰土桩的长度和加固范围应根据土质情况、工程要求、成孔设备、地基承载力和变形允许值等因素确定。对非自重湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基，加固范围每边超出基础的宽度不应小于0.256，且不应小于0.5m；对自重湿陷性黄土地基不应小于0.756，且不小于1.0m。桩顶标高以上还应设置300～600mm厚的2：8灰土垫层，其压实系数不应小于0.95。土或灰土挤密桩处理地基的承载力特征值，应通过现场单桩或多桩复合地基载荷试验确定，初步设计当无试验资料时，可按当地经验确定，但对土挤密桩地基，承载力特征值取值不应大于处理前的1.4倍，也不应大于180kPa；对灰土挤密桩地基，不应大于处理前的2倍，并不宜大于250kPa。
灰土挤密桩法适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基。处理深度宜为3～15m，过深则压实困难。当以消除地基的湿陷性为主要目的时，宜选用土挤密桩法；当以提高地基承载力为主要目的时，宜选用灰土挤密桩法。当地基土的含水量大于24%及其饱和度大于0.65时，不宜采用上述方法。土或灰土桩的设计主要是确定桩径、桩距、桩长、加固范围和地基承载力等。
4.合理设计建筑结构
地处湿陷性黄土区域的建筑，还存在因特殊原因而发生较轻的下沉现象的可能。这就要求在对相关建筑进行设计时，设计人员要充分考虑到湿陷性黄土地基的特殊性，在建筑结构设计上采取必要的防范措施，使其在地基可能发生的形变中，具备一定的适应和稳固特性，保证建筑物的使用安全。可以通过合理设置沉降缝，增加钢筋混凝土的铺设面积等，从不同方面加强建筑的整体强度和建筑的延展性，使其适应湿陷性黄土地基可能出现的变化。
5.结语
综上所述，建筑从业人员要对湿陷性黄土有正确的认识和了解，根据黄土湿陷性程度的不同，选择合适的地基处理方法，消除黄土的湿陷性，增加建筑地基的稳定性，保障建筑的安全使用。
参考文献：
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