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浅谈灰土垫层在处理湿陷性黄土地区地基中的应用

来源: 工勘院
发布时间:2018-10-16
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摘 要:灰土垫层的作用原理分析和施工要求,提出地基处理过程中应注意的问题,以便提高工程质量。

关键词:湿陷性黄土;灰土垫层;地基处理

  1 引言

  黄土在我国西北地区分布较广,湿陷性黄土地基是一种常见的特殊地基,湿陷性黄土是一种特殊性质的土,其土质较均匀、结构疏松、孔隙发育。在未受水浸湿时,一般强度较高,压缩性较小。当在一定压力下受水浸湿,土结构会迅速破坏,产生较大附加下沉,强度迅速降低。故在湿陷性黄土场地上进行建设,应根据建筑物的重要性、地基受水浸湿可能性的大小和在使用期间对不均匀沉降限制的严格程度。

  灰土具有一定的胶凝强度和水稳定性,具有较好的强度、承载力、较低的压缩性和良好的耐久性、水稳性及不透水性。灰土的这种特性取决于灰土的压实度和掺灰量。灰土垫层法是先将基础下的湿陷性黄土一部分或全部挖除,然后用灰土分层夯实而做成垫层,以便有效消除地基的湿陷量,避免建筑物因黄土湿陷而受损。

  2 灰土垫层处理湿陷性黄土地基原理分析

  黄土规范对湿陷性黄土地区的勘察、设计、施工等均有明确标准,当要求提高垫层土的承载力及增强水稳性时,宜采用整片灰土垫层进行处理。

  (1)提高地基承载力。当浅基础的偏心距e≤0.033倍基础底面宽度时,地基承载力特征值与基础下土层的抗剪强度指标有关,用抗剪强度较高的灰土材料代替抗剪强度较低的湿陷性黄土,可以提高地基的承载力,以便有效消除地基的湿陷量,避免建筑物因黄土湿陷而受损。

  (2) 减少沉降量。首先一般地基浅层部分的沉降量所占的比例是比较大的,湿陷性黄土结构疏松、孔隙发育,在基础宽度的深度范围内,以灰土垫层代替湿陷性黄土层,可减少这部分的沉降量。其次灰土垫层对应力的扩散作用,使作用在下卧层土上的压应力减小,这样也会相应减少下卧层的沉降量。另外,灰土的重度一般要求小于湿陷性黄土,可以减少下卧层的附加压力,从而减少沉降量。

  3灰土垫层处理湿陷性黄土地基的施工要求

  对基坑应先验槽,清除松土,并打两遍底夯,要求平整干净。如有积水、淤泥,应凉干;局部的软弱土层或孔洞,应及时挖处后用灰土分层回填夯实。

  灰土配合比应符合设计规定3:7或2:8。用人工翻拌,不少于三遍,达到均匀、颜色一致,并适当控制含水量,现场以手握成团,两指轻捏既散为宜,如含水分过多或过少时,应稍凉干或洒水湿润,如有球团应打碎,要求随拌随用。

  灰土应当日铺填夯实,入坑灰土不得隔日夯打。夯实后的灰土3d内不得受水浸泡,并及时进行基础与基坑回填或在灰土表面做临时性覆盖,避免日晒、

  雨淋。雨季施工时,应采取适当防雨、排水措施,以保证灰土基坑在无积水的状态下进行。刚打完的灰土,如遇大雨,应将松软灰土除取,并补填夯实;稍受湿的灰土可在凉干后补。

  4灰土垫层处理湿陷性黄土地基中应注意的问题

  (1)局部垫层的处理宽度超出基础底边的宽度较小,地基处理后,地面水及管道漏水仍可能从垫层侧向渗入下部未处理的湿陷性土黄土层而引起湿陷,因此地基受水浸湿可能性大及有防渗要求的建筑物,需采用灰土垫层整片处理地基。

  (2)整片垫层的平面处理范围,每边超出建筑物外墙基础底边外缘不应小于300mm,且从垫层底面两侧向上,按当地基坑开挖的经验及要求放坡。

  (3)在地下水位不可能上升的自重湿陷性黄土场地,当未消除地基的全部湿陷量时,对地基受水浸湿可能性大或有严格防水要求的建筑物,采用整片土垫层处理地基较为适宜。但地下水位有可能上升的自重湿陷性黄土场地,应考虑水位上升后,对下部未处理的湿陷性土层引起湿陷的可能性。

  (4)假如湿陷性黄土的厚度较大,若将其全部挖除,那么就会使工程量和工程费用大大提高,从工程造价方面来说也不经济;若将其部分挖除,也就是说下面还有湿陷性黄土,当这部分黄土遇水产生湿陷后,上面的垫层肯定也会下沉,从而对建筑物造成损害。因此垫层法并不是对所有厚度黄土地区都适用,此法只适用于较浅的湿陷性黄土层。

  5 结论

  灰土垫层具有一定的强度、承载力,也具有水稳定性和抗渗性,且施工工艺简单、取材方便、工程费用低、施工质量易控的特点得到广泛应用,此法只适用于较浅的湿陷性黄土层,在应用时要因地制宜,灵运活用。

  参考文献:

  〔1〕《地基处理手册》(第二版),中国建筑工业出版社.

  〔2〕《湿陷性黄土地区建筑规范》GB50025-2004,中国建筑工业出版社.

  〔3〕《工程地质手册》(第四版),中国建筑工业出版社.