楊海峰

摘 要：濕陷性黃土泛指飽和的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的黃色土，在上覆土層自重應(yīng)力作用下，或者在自重應(yīng)力和附加應(yīng)力共同作用下，因浸水后土的結(jié)構(gòu)破壞而發(fā)生顯著附加變形的土稱為濕陷性土，屬于特殊土。土的這種特性，會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)物帶來(lái)不同程度的危害，使路基及結(jié)構(gòu)物大幅度沉降、折裂、傾斜，嚴(yán)重影響安全和使用。本文通過(guò)工程實(shí)例剖析了如何選擇地基處理方法，為工程實(shí)踐提供了經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞： 濕陷；地基；處理；方法；選擇

中圖分類號(hào)：TU472 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

北陽(yáng)莊礦井位于華北北部，該地區(qū)為黃土濕陷區(qū)，工業(yè)廣場(chǎng)范圍內(nèi)的地層主要由第四紀(jì)濕陷性黃土狀土層和碎石層構(gòu)成，碎石以?shī)A層的形式存在于黃土狀土中，且多不連續(xù)，俗稱“砂葫蘆”。地基土自上而下分為如下4層：

第1層黃土狀粉質(zhì)粘土：黃褐-褐黃色，土質(zhì)松散，可見零星礫石，具大孔，垂直節(jié)理發(fā)育，塊狀結(jié)構(gòu)，含少量云母，干強(qiáng)度中等，無(wú)搖震反應(yīng)。厚度為0.60-5.70m，平均3.79m；層底標(biāo)高：989.00-1004.88m，平均995.13m，層地埋深：0.60-5.70m，平均3.95m；該層具濕陷性，局部含1-1碎石夾層。

第1-1碎石夾層：雜色，該層以?shī)A層形式存在于（1）層中，骨料成分以安山巖、玄武巖為主，粒徑變化較大，一般2-6cm，最大粒徑25cm，碎石含量約占50%，充填物為粗、礫砂和粘性土，厚度：0.50-2.50m，平均1.35m。

第2層黃土狀粉質(zhì)粘土：褐黃色-黃褐色，含少量鈣質(zhì)條紋，孔隙發(fā)育，無(wú)搖震反應(yīng)，稍有光滑，中等干強(qiáng)度，中韌性。厚度：1.20-6.90m，平均4.55m；層底標(biāo)高：983.29-998.68m，平均989.25m，層底埋深：3.80-12.00m，平均9.69m；該層具濕陷性，局部含2-1碎石夾層。

第2-1碎石夾層：雜色，該層以?shī)A層形式存在于（2）層中，骨料成分以安山巖、玄武巖為主，粒徑變化較大，一般3-8cm，最大粒徑45cm，碎石含量約占50%-60%，充填物為粗、礫砂和粉質(zhì)粘土。厚度：0.50-5.50m，平均1.96m。

第3層黃土狀粉質(zhì)粘土：褐黃色-黃褐色，土質(zhì)較均勻，含云母、鐵猛結(jié)核，局部可見鈣質(zhì)結(jié)核，稍有光滑，無(wú)搖震反應(yīng)，中等干強(qiáng)度，中韌性。堅(jiān)硬-可塑狀態(tài)。厚度：2.50-7.30m，平均5.23m；層底標(biāo)高：977.86-991.09m，平均981.83m，層底埋深：10.20-17.20m，平均15.29m；該層不具濕陷性，局部含3-1碎石夾層。

第3-1碎石夾層：雜色，該層以?shī)A層形式存在于（3）層中，骨料成分以安山巖、玄武巖為主，粒徑變化較大，一般3-8cm，最大粒徑50cm，碎石含量約占50%-65%，充填物為粗、礫砂和粉土，厚度：0.90-4.10m，平均1.96m。

第4層黃土狀粉質(zhì)粘土：黃褐色，土質(zhì)均勻，含黑色鐵猛結(jié)核。飽和度（Sr）多數(shù)為100%。屬飽和黃土狀土，無(wú)搖震反應(yīng)，中等干強(qiáng)度，中韌性。硬塑-可塑狀態(tài)。局部含4-1碎石夾層。鉆孔所揭露最大厚度為13.70m。本次勘察未穿透該層。

第4-1碎石夾層：雜色，該層以?shī)A層形式存在于（4）層中，骨料成分以安山巖、玄武巖為主，粒徑變化較大，一般3-8cm，最大粒徑50cm，碎石含量約占50%-65%，充填物為粗、礫砂和粉土，厚度：1.50-1.50m，平均1.50m。

根據(jù)土的分析結(jié)果，第1、2層黃土狀土具有濕陷性。濕陷深度自天然地面算起約3.8-11.0m，一般為天然地面下10m左右。按《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》（GB50025-2004）表4.4.7，判定場(chǎng)地為Ⅲ級(jí)自重濕陷性場(chǎng)地，部分地段為Ⅱ級(jí)非自重濕陷性。根據(jù)北陽(yáng)莊礦井地質(zhì)勘查報(bào)告、國(guó)家相關(guān)規(guī)范和工程特征、工業(yè)場(chǎng)地實(shí)際工程地質(zhì)條件，我們用北陽(yáng)莊礦井辦公樓工程為例來(lái)說(shuō)明如何選擇最優(yōu)的地基處理方案。辦公樓地基土為濕陷等級(jí)為Ⅲ級(jí)自重濕陷性黃土，黃土深度近8m，建筑物按丙類考慮。處理方法有：

1 換土墊層法

換土墊層法是用非濕陷性黃土代替濕陷性黃土，從而達(dá)到消除或減小濕陷性黃土的濕陷量。具體可用素土或者3：7灰土墊層等來(lái)代替濕陷性黃土。

2 強(qiáng)夯法

強(qiáng)夯法是用起重機(jī)械將大噸位夯錘（一般在10t左右）起吊到一定高度（8m以上），自由落下，對(duì)土體進(jìn)行夯擊，通過(guò)強(qiáng)大的夯擊能，迫使土中孔隙壓縮，孔隙率降低，土體迅速固結(jié)，從而提高地基土的承載力，消除黃土的濕陷性。

3 夯擴(kuò)擠密水泥土樁

夯擴(kuò)擠密水泥土樁屬于半剛性樁，其成孔及夯實(shí)設(shè)備均采用柱錘夯擴(kuò)機(jī)，采用導(dǎo)管進(jìn)入土層后，孔內(nèi)重錘（錘重1.5t～5t）對(duì)地層進(jìn)行夯擊，穿透濕陷性土層后，開始進(jìn)行填料（樁體材料采用干粉水泥和土攪拌，形成水泥土樁），用細(xì)長(zhǎng)錘反復(fù)進(jìn)行夯擊，使孔底形成擴(kuò)大頭，樁端位于非濕陷性土層之中。達(dá)到上部對(duì)濕陷性黃土進(jìn)行擠密，消除濕陷性黃土層的濕陷性，下部進(jìn)入好的持力層，提高承載力，并能有效減小地基土的變形。

下面分析一下各種處理方案。換土墊層法適用于次要建筑物，且濕陷等級(jí)為Ⅱ級(jí)非自重濕陷性土，根據(jù)《建筑地基處理規(guī)范》JGJ79-2002規(guī)定換土處理厚度不宜大于3m。因此對(duì)于Ⅲ級(jí)自重濕陷性土不宜采用本辦法，Ⅱ級(jí)非自重濕陷性土可采用本辦法。對(duì)于辦公樓來(lái)說(shuō)，濕陷性黃土厚度近8m，要全部消除黃土的濕陷性對(duì)強(qiáng)夯能擊要求很高，要夯錘在20t以上、起吊高度在25m以上才能達(dá)到消除濕陷性的目的。強(qiáng)夯法雖然施工工藝簡(jiǎn)單，但是由于要消除濕陷性黃土的厚度大，需要的強(qiáng)夯能擊高，震動(dòng)會(huì)非常大，對(duì)周圍的建筑和管網(wǎng)都有影響，還要受天氣的制約，施工過(guò)程中雨水較多會(huì)造成強(qiáng)夯坑內(nèi)積水導(dǎo)致地基翻漿，嚴(yán)重影響工程質(zhì)量，工期也沒有保障。而夯擴(kuò)樁承載力高，內(nèi)夯錘能量較大，抗拔性能好，地質(zhì)適應(yīng)面廣，布樁靈活，場(chǎng)地不用清障，環(huán)境污染小，噪音小，振動(dòng)小，成樁率高，施工工藝簡(jiǎn)單，施工質(zhì)量容易控制。

通過(guò)比較，最后我們選擇了夯擴(kuò)擠密水泥土樁作為北陽(yáng)莊礦井辦公樓工程的地基處理方案。

通過(guò)檢測(cè)，地基承載力符合要求，濕陷性已基本消除，達(dá)到了預(yù)期目的，目前辦公樓已投入使用5年，無(wú)沉降現(xiàn)象。

從北陽(yáng)莊礦井地基處理工程我們可以總結(jié)出，對(duì)于每一個(gè)不同的建筑物，我們都要通過(guò)地基土的特性、建筑物等級(jí)、施工周邊環(huán)境、施工進(jìn)度要求、施工隊(duì)伍的經(jīng)驗(yàn)等內(nèi)容進(jìn)行方案比選，從社會(huì)、經(jīng)濟(jì)等方面綜合比較，選出一個(gè)經(jīng)濟(jì)、合理的方案來(lái)。

參考文獻(xiàn)

[1]盧君萍.淺談濕陷性黃土地基的處理及下沉的檢查方法[J].甘肅科技，2010，26（10）：111-113.