有关湿陷性黄土地基处理的几个问题

李晓红

(山西省工业设备安装公司，山西太原 030001)

0 引言

太原市建设路以东地区，存在大面积的、不同程度的湿陷性黄土地质。湿陷性黄土地质，作为建筑物的地基，对渗水特别敏感，必须进行人工处理，否则就会产生地基不均匀下沉，影响建筑物的正常使用。近年来不少房地产项目，在东山地区相继开发建设，对湿陷性地质根据不同的情况，都采用了各种不同的方法进行了处理。据我所知，有换土分层夯实法、灰土挤密桩法、CFG桩和灰土挤密桩法，还有用干硬性混凝土和灰土的“DDC”桩法。从处理效果来看，基本上都是比较成功的，但是对此类地基处理细节上的认识和地基处理过程中的施工处理方面还存在一些问题。这些问题的存在，往往直接影响到地基处理工程的效果和能否顺利通过验收，或者造成不必要的资金浪费。

1 规范对湿陷性黄土地质处理的要求

1.1 要求

1)甲类建筑应消除地基的全部湿陷量或采用桩基础穿透全部湿陷性黄土层，或将基础设置在非湿陷性黄土层上。

2)乙、丙类建筑应消除地基的部分湿陷量。

1.2 全部消除湿陷量的标准

从地质报告中我们得知，当湿陷系数小于0.015时，其湿陷量就不考虑了，也就是说，当湿陷系数小于此值时，就认为已经把湿陷量全部消除了。这是否就意味着在检测过程中当土样的湿陷系数小于0.015时，也可以不计其湿陷量了。我认为是可以这样来理解，实际上检测时也是这样考虑的。

1.3 非自重湿陷和自重湿陷的概念

1)当自重湿陷量的值或计算值不大于70 mm时，应定为非自重湿陷性黄土场地。非自重湿陷性黄土的等级分为三级:

a.Δs≤300，为Ⅰ级(轻微);b.300 ＜ Δs≤600，为Ⅱ级(中等);c.Δs＞600，为Ⅲ级(严重)。

2)当自重湿陷量的值或计算值不小于70 mm时，应定为自重湿陷性黄土场地。

3)当自重湿陷量的值和计算值出现矛盾时，应按自重湿陷量的实测值判定。

2 地质报告中有关评价

地质报告中都有一节“地基湿陷性评价”内容，在这一节还会给出一个地基土湿陷量计算评价结果表。表中对探孔编号、取土深度、地区修正系数β0、湿陷系数δzsi、土样所在位置的厚度hi和总湿陷量Δzs，以及湿陷类型和湿陷等级都有定量的说明。而且，对地基处理也要提出参考意见。它们之间的关系是:

湿陷系数小于0.015者不累计。也就是说当湿陷系数小于0.015时，其产生的湿陷量忽略不累计。这个情况在检测过程中还会用到。

3 检测报告中的问题

1)地基处理后，要根据设计要求进行检测。检测结果要以检测报告的形式全面评价处理后的效果。一般有如下的内容:

a.复合地基静载试验:P—S曲线(荷载P与沉降量S的关系);S—lgt曲线(荷载P、时间t与沉降量S的关系)。b.桩体平均压实系数(密实度)。c.桩间土最小平均挤密系数(密实度)。d.湿陷性计算表(剩余湿陷量):剩余量计算的修正系数:0 m～5 m内，β=1.5;5 m ～10 m，β=1.0;10 m 以下，β=0.5。规范人为给予放大剩余量，是从安全性考虑的。β是考虑基底受水浸湿的可能性和侧向挤出等因素的修正系数，与地质报告中的计算有所不同。如果处理的效果不好，会让人觉得处理后，反而比处理前的剩余量还大。就是由于按规范要求放大的原因。特别是对基底下5 m以内的要严格控制。从1号探孔情况看也是在基底下5 m内的湿陷剩余量是最重要部分。e.低应变检测曲线(桩体的完整性)。

2)湿陷性消除结论，有两点要给予高度关注:a.总的湿陷剩余量。它要说明是完全消除，还是部分消除，并给出剩余量的多少。b.处理后的桩间土挤密系数。这个系数表面上用来评价原状土被挤密后的情况，实际上也是评价湿陷消除情况的一个指标。同一件事，用两个指标来评价，如果不说明哪一个是主控指标，就会带来无法定论的实际困难。

对湿陷剩余量而言，无非有三种情况:全部消除;部分消除;绝大部分消除。这是评价湿陷性消除的主控指标，这个指标是硬性的，是验收时首先要考虑的内容。如果没有达到设计要求，还需采取一些别的措施，甚至还要重新考虑处理的方案，不仅麻烦，而且会加大投资，影响建设工期。所以在施工过程中，一定要加强管理，精心施工，对材料、施工参数和工艺的选择都要严格要求，否则检验结果出了问题，后果就严重了。

对要求完全消除湿陷量的甲类工程项目，或对部分消除的其他工程项目，在投入使用后，认为湿陷性已经达到设计要求，往往在管理上产生了麻痹大意的心理。2011年，在东山的一个小区里，有一栋楼已经投入使用多年，由于管理不善，供水渗漏，造成地基不均匀下沉，楼房严重倾斜，危及到居民的生命安全，不得不立即拆除重建，这是一个典型的实例。所以，只重视处理，而不重视管理的想法是完全错误的。因为，地基处理的效果具有相当大的离散性和不均匀性，只能保证在正常情况下的安全。在特殊情况下，还是有不安全因素存在的，一定要引起高度重视。

对最小挤密系数的要求，这是一个辅助指标。一般情况下，两个指标全部达到设计要求的为数不多，还会出现硬性指标没有达到设计要求，而辅助指标却达到了设计要求的矛盾情况。检验后所给出的指标和设计所提出的指标目前还存在认识上的分歧。设计要求达到最小为0.93，而检验只能给出0.88或0.84。这个分歧是这样产生的:设计提出的指标是一个假定值。因为设计规范GB 50025-2004中的6.4.2公式中，首先要假定一个平均最小挤密系数来试算其他参数，这个假定系数就是0.93。而检验所给出的指标是一个实测值。在规范的6.4.4条明确提出挤密后3个孔之间土的最小挤密系数:甲、乙类建筑不宜小于0.88，丙类建筑不宜小于0.84，把0.93作为设计要求指标是不对的。

从指标提出的科学性来说，假定值是设计过程中的一个手段，不能作为判断依据。同时也说明设计要求应以规范的6.4.4条要求为准。否则6.4.4条的规定就失去了存在的意义。最小挤密系数的概念是实测干密度与最大干密度的比，ηdmin=ρdo/ρdmax。当三根灰土桩或四根灰土桩之中心点上有混凝土桩时，桩间土的干密度应取混凝土桩边的土样来测定。

现在的问题是消除湿陷量满足了设计要求，而最小挤密系数不满足设计要求怎么办。还有消除湿陷量不满足设计要求，而最小挤密系数满足了设计要求又怎么办。这里就要用到上面提到的哪个是主控指标，哪个是辅助指标，这很重要。因为在建设项目中已经遇到这样的问题。当主控指标达到了要求，是硬性指标，就应当通过验收;当辅助指标达到要求，是参考性指标，而主控指标没有达到要求，尚需考虑补救措施，这是一个评价的基本原则。

上述的说法也是有道理的，规范对湿陷量的剩余量是强条规定。对甲类建筑应消除地基的全部湿陷量，对乙、丙类建筑应消除地基的部分湿陷量，用词是“应”，而对最小挤密系数用词是“不宜”。“应”是表示必须这样做;而“不宜”则表示允许稍有选择，是在条件许可时首先应这样做。可见它们有严格的区别，所以我们在评价处理效果时，也应把它们区别开来。

4 实例

4.1 地基处理实况

以某小区11号楼的地基处理检测情况为例，说明设计要求和检测结果中的问题。11号住宅楼为甲类建筑，33层高层住宅楼。3∶7灰土“DDC”桩，直径400，夯扩后桩径为550，桩距1 100×1 100，桩长8 500。另有混凝土DDC桩，桩径400，夯扩后为450，桩距2 200×1 905，桩长19 000。基底下8 m内为湿陷性黄土。灰土桩用于消除湿陷性，而混凝土桩用于提高地基的承载力。灰土桩对提高地基的承载力也有一定的作用。设计要求处理后的复合地基承载力特征值不小于500 kPa。

表1 湿陷剩余量计算表

4.2 设计要求

1)全部消除湿陷性。2)桩体压实系数不小于0.96。3)桩间土挤密系数不小于0.93(应当为0.88)。

4.3 检测结果

1)1号探孔，剩余量为144.75;2号探孔剩余量为40;3号探孔剩余量为0(详见表1)。

2)桩体压实系数为 0.97 ＞0.96。

3)桩间最小挤密系数为0.86 ＜0.88(0.93)。

4.4 验收意见

1)三个探孔的湿陷量剩余值相差太大。可能1号探孔出现了异常，需要增加探孔再补作检测。2号、3号探孔已基本达到设计要求。

2)桩体压实系数满足设计要求。

3)桩间的最小挤密系数0.86，已接近0.88，认为基本满足设计要求。

4)补探剩余量如接近消除，认为满足设计要求，验收可以通过(从补探孔情况看，是比较理想的)。

5)褥垫层下的桩间素土300厚改为2∶8灰土夯实，以弥补少量湿陷剩余量的问题。