建筑工程设计中常见的湿陷性黄土地处理技术探讨

2017-04-09赵争杰

四川水泥 2017年1期

关键词：黄土地陷性垫层

赵争杰

(山西省永济市建筑设计室 044500)

建筑工程设计中常见的湿陷性黄土地处理技术探讨

赵争杰

(山西省永济市建筑设计室 044500)

随着国民经济的高速发展，不仅需要选择在地基条件良好的场地从事建设，而且有时也不得不在地质条件不良的地基上进行修建。另外，科学技术的曰新月异也使结构物的荷载曰益增大，对变形要求越来越严，因而原来一般可被评价为良好的地基，也可能在某种特定条件下非进行地基处理不可，因此，地基处理的重要地位也曰益明显，已成为制约工程建设的主要因素，如何选择一种既满足工程要求，又节约投资的设计、施工和验算方法，已经刻不容缓的呈现在广大的工程技术人员面前。本文将主要针对当下在我国建筑行业中较为常见的湿陷性黄土地处理技术方面的问题进行一系列的分析和讨论，并提出相应的观点，仅供大家参考。

建筑工程；设计问题；湿陷性黄土地；处理技术

我国国土面积九百六十万平方千米，地大物博，各种地势和地形资源十分丰富，这个给我国的建筑行也带来了十分巨大的机遇和挑战。对于我国中部地区来说，其最为显著的地势地形特点就是湿陷性黄土面积十分巨大，如何有效针对这一地形特点制定适合的处理方案也就逐渐成为当下勘察，设计，施工等部门所考虑的重要问题。

一、湿陷性黄土地概述及处理原则分析

（一）湿陷性黄土地概述

所谓的湿陷性黄土地主要指的是那种饱和程度相对不高且压实度和紧实度也相对较低的一种土质类型，在一般环境下这种湿陷性黄土地的结构相对会比较稳定，强度较高，不易出现问题，但当其遇到水侵蚀的情况下，其自身的结构非常容易被改变，进而产生变形、影响其稳定性，承载能力和紧实度也会急剧下降，出现塌陷和大幅度的沉降现象，如果不能及时对其进行处理，将会严重影响整个建筑物的安全。

（二）湿陷性黄土地的处理原则分析

湿陷性黄土路基处理的基本原则是破坏土的大孔结构，改善土的工程性质，减少土的渗水性、压缩性，控制其湿陷性的发生，部分或全部消除它的湿陷性。对于湿陷性黄土地基处理具体方法也很多，但归纳起来其基本思路不外乎以下几种

1、消除全部湿陷量

对于湿陷性黄土地来说，其中最为严重的问题就是其湿陷量的问题，因此想要对其进行有效的处理，首先就应该从解决其湿陷量方面入手。全部消除黄土层湿陷性，这对于湿陷性黄土土层厚度在15m内时容易达到，其常用方法有：垫层法(处理深度1～3m),强夯法(处理深度3～12m)，挤密法(处理深度5～15m)等，这几种方式操作起来相对比较简单且性价比较高，效果也很好，因此在现阶段的湿陷性黄土地处理中应用的较为广泛。

2、降低拟处理地基的湿陷量

与甲类建筑的不同，对于乙类和丙类建筑来说，他们往往在一些质量和建筑处理方式的要求更加宽泛，因此在对其土地的湿陷量的处理方面，一般都只要求将在地基部分中存在的土地的湿陷量进行消除即可，之后会根据消除的实际情和建筑自身的要求去进行具体的防水措施的制定，进一步确保整个建筑物的安性和稳定性。

3、基础穿透湿陷层

基础穿透湿陷性黄土层，传力于非湿陷性土层或可靠的持力层上，常用方法就是桩基。这种方法被广泛用于比较重要的建(构)筑物的基础

二、建筑工程设计中常见的湿陷性黄土地处理技术分析

由于每个建筑工程的实际施工情况和自然环境存在很大的差异，因此在对其湿陷性黄土地进行处理的过程中也需要根据情况来决定施工技术和施工的具体方式，本文将较为常见的几种处理方式总结为以下几点：

（一）垫层法

土（或灰土）垫层是一种浅层处理湿陷性黄土地基的传统方法，在湿陷性黄土地区使用较广泛，具有因地制宜，就地取材和施工简便等特点。实践证明，经过回填压实处理的黄土地基湿陷性速率和湿陷量大大减少，一般表土垫层的湿陷量减少为1～3cm，灰土垫层的湿陷量往往小于1cm，垫层法适用于地下水位以上，对湿陷性黄土地基进行局部或整片处理，可处理的湿陷性黄土层厚度在1～3m，垫层法根据施工方法不同可分为土垫层和灰土垫层，当同时要求提高垫层土的承载力及增强水稳定时，宜采用整片灰土垫层处理。对单层和多层建筑这种方法使用的比较普遍。

（二）强夯法

又叫动力固结法。是利用起重设备将80～400 kg的重锤起吊到10～40m高处，然后使重锤自由落下，对黄土地基进行强力夯击，以消除其湿陷性，降低压缩变形，提高地基强度，但强夯法适用对地下水位以上饱和度Sr≤60%的湿陷性黄土地基进行局部或整片处理，可处理的深度在3～12m。土的天然含水率对强夯法处理至关重要，天然含水量低于10%的土，颗粒间摩擦力大，细土颗粒很难被填充，且表层坚硬，夯击时表层土容易松动，夯击能量消耗在表层土上深部土层不易夯实，消除湿陷性黄土的有效深度小，夯填质量达不到设计效果。

当上部荷载通过表层土传递到深部土层时，便会由于深部土层压缩而产生固结沉降，对上部建筑物造成破坏。

（三）挤密法

与夯实法的施工原理相同，对于挤密法来说，其主要是通过对黄土地基中的额相应的水分进行冲击、爆破、夯实以及沉管等方式将黄土中所含的相应的水分和缝隙进行压紧处理，通过这种方式可以将进行填充的材料更加牢固的填充在黄土地基之中。对于挤密法来说，其并不是完全适用在任何湿陷性黄土地的处理过程中，只能针对一些地下水饱和度在百分之六十五以下、地下水位并不是很高的黄土地基当中，除此之外，挤密法还对其地下水位的含水量有着非常严格的限制，只有最优含水率的黄土地才能产生优质的挤密效果。

（四）预浸水法

所谓的预浸水法主要指的是根据湿陷性黄土地的基本情况对其在受到湿陷性破坏之后，相关部门人员根据其湿陷的实际情况对其进行提前的浸水处理，同时利用其在浸水过程中可能产生的一系列的自重湿陷情况进行处理，提升其黄土内部的紧实度。预浸水法与上述三种方法比起来施工难度和施工消耗相对较大，且其施工工期也相对较长，一般都会在正式施工的半年甚至一年之前就需要开始对黄土地进行预浸水处理，因此在现阶段的施工中应用的并不是很广泛。

三、工程设计中的注意事项

湿陷性黄土地作为现阶段我国建筑行业施工过程中较为常见的一种工程类型，如何有效对其进行解决、探索最为有效的施工方法是当下相关建筑部门所要考虑的重点问题。随着我国科学技术水平的不断提升，我党和相关政府部门也在这一方面进行了大量的投入，取得了非常显著的成果，各种施工技术应运而生，对湿陷性黄土地的处理起到了非常重要的推动作用，但是由于湿陷性黄土地土质的特殊性，在其施工过程中需要格外注意，本文将其总结为以下两个方面：首先，在选择施工处理技术之前，相关部门需要对实际的施工场地进行考察，对其施工的可行性进行分析，同时还需要对其施工技术的相关原理等方面的内容进行对比分析；其次，在正式进入施工之后，相关部门还需要定期对施工情况进行检查，及时调整施工策略。