湿陷性黄土地区高层建筑地基的处理方法讨论

岳小兴

摘 要 随着我国经济发展水平的不断提高，建筑行业得到了飞速发展，但是不同地区建筑地基处理方法存在差异，本文针对湿陷性黄土地区的地质特点与岩土工程条件，结合高层建筑特性与地基处理方法提出几点经济、合理的施工方法，结合具体工程实践与复合型地基处理方法，表现其在高层建筑中的具体应用，希望为湿陷性黄土地区高层建筑地基处理提供一些借鉴。

关键词 湿陷性黄土；高层建筑；地基处理；复合型地基

在我国，湿陷性黄土分布非常辽阔，常见于陕西、山西以及甘肃等地区，宁夏、青海以及河北部分区域也有分布。受不同地区堆积环境、地理条件以及气候特征的影响，湿陷性黄土的厚度与工程特性存在一定差异。在城市化进程不断推进下，高层建筑越来越多，并且需要处理更多的湿陷性黄土，如何才能找到适合的地基处理方法，使高层建筑地基处理更加规范成为人们关注的重点。

1 地基处理方法

湿陷性黄土地区由于所处地貌单元不同，使岩土工程条件存在很大差异。对此，需要采取更加科学、合理的方法结合岩土工程条件与建筑特征，依靠先进的技术与工艺因地制宜的对地基基础进行处理。对于厚度不大的湿陷性黄土，通常可采用单一地基处理方法。如果湿陷性土层以下分布着承载力较大的沙砾地层，可以应用换填法将上部湿陷性土层部分或全部挖除，再用级配砂石或者灰土分层回填，这样才能使地基处理效果增强；如果湿陷性土层下层承载力偏低，则可以使用基桩将其穿透，可以将桩端放置到承载力较高的地层中 [1]。

对于厚度较大的湿陷性黄土场地，可以使用复合型地基处理方法，就是先用桩预处理挤密，将湿陷性消除，完成这些工序准备以后才能进行施工桩基础施工。比如，建筑物荷载较大时，就可以使用挤密桩与钢筋混凝土灌注桩，先进行注浆再使用复合桩地基处理法。如果较大的建筑物荷载，还能应用素土挤密桩或者CFG桩复合型地基处理法；不管使用哪种地基处理法都需要结合工程实际条件选择适合的材料。此外，如果具备良好的施工条件，可以使用灰土挤密桩复合地基处理法。下面就结合工程实例进行分析[2]。

2 工程实例

2.1 灰土挤密桩复合地基处理法

（1）工程概况

工程位于甘肃省庆阳市西峰区，地层分布杂填土（Q4ml）、黄土（Q3eol）、古土壤（Q3el），具有自重湿陷性，湿陷性等级Ⅱ级（中等），湿陷性土层深度为15m。场地分布的湿陷性黄土的指标见下表一所示。建筑拟建的地上层数为23层，剪力墙结构，基础为筏板，深埋为8.000m。

（2）地基处理方法

该建筑物是中等自重湿陷性黄土场地，建筑类别为甲类。依据国家《湿陷性黄土地区建筑规范》（GB50025-2004），甲类建筑施工需要将地基中湿陷性全部消除，或使用桩基础将全部湿陷性黄土层全部穿透，将基础设置在非湿陷性黄土层内 [3]。

设计地基处理采用DDC法，成孔直径设计为400mm，成桩以后直径为550mm，桩长为7.0m，布置为正三角形。使用2：8比例填料，桩间距设置为800mm，能够达到施工标准。

（3）检测地基处理效果

经过对复合地基承载力的检测，承载力特征值为250kPa，能够达到设计要求；并且桩身灰土压实系数值为0.89～1.00间，压实系数平均值为0.87，深埋范围与挤密系数范围为0.80～0.85之间，挤密系数平均值为0.87，能够达到设计要求；桩间土样自重湿陷性系数与湿陷性系数值低于0.015，表示处理的深度范围内桩间湿陷性基本消除。上述检测结果表明，地基承载力从原来的160kPa提升到了250kPa；桩间土干容重也大幅度提升，明显减少了孔隙，使压缩系数大大减少，提升了压缩模量，表示地基处理效果明显增强[4]。

2.2 素土挤密桩与CFG桩复合型地基处理

（1）工程概况

拟建场地位于西安市，地貌单元为浐河三级阶地。地层分布着素填土、黄土（Q3eol）、古土壤（Q4ml）、粉质黏土（Q2al+Pl）以及中砂（Q2al+Pl）、中粗砂（Q2al+Pl）等。呈中等湿陷性的为黄土（Q3eol）与古土壤（Q4ml），湿陷性黄土层深度为12m，属于自重湿陷性黄土场地，地基湿陷性等级划分为II级，是中等湿陷性黄土地基。建筑地面层数15层，高等约为38.67m，分布剪力墙结构，基础深埋为-5.300m，地基压力为280kPa。

（2）地基处理方法

设计素土挤密桩直径为300mm，桩长为5.40m，等边三角形布置，桩距为780mm，桩排间距为678mm。CFG桩设计桩长为13.00m，桩径为300mm，桩身混凝土等级为C20，顶桩配置450mm厚度的砂石褥垫层，经过试验，这一设计方案能够达到设计标准[5]。

2.3 检测地基处理效果

压缩系数由原来的0.20MPa-1降低至0.15MPa-1；压缩模量由11.25MPa-1提高到了13.87MPa-1。桩间土样自重湿陷系数低于0.012，表示处理深度范围内的地基自重湿陷性消除。完成CFG桩施工以后，检测低应变动力，桩身混凝土波速测量为3012～4061lm/s，平均值为3021m/s，说明桩身是完整的。经过反复检测地基静载荷，发现地基承载力从原来的120kPa提高到了200kPa，能够达到设计标准。钢筋混凝土钻孔灌注桩成孔深度能够满足设计标准，均能控制在合理、科学范围内，使施工成本大大降低，还能使垂直度偏差也控制在允许范围内。

3 结束语

随着建筑项目的增多以及建筑范围的扩充，湿陷性黄土地区的高层建筑地基处理开始受到人们关注，鉴于湿陷性黄土地区土质条件复杂，比起其他地区的施工难度更大，为了确保建筑稳定性与安全性，需要结合建筑场地岩土工程条件与建筑荷载，应用可靠的技术、选择适合的复合型地基处理方法，这样才能使施工质量达到标准。

参考文献

[1]王同涛，闫相祯，杨秀娟等.基于弹塑性地基模型的湿陷性黄土地段悬空管道受力分析[J].中国石油大学学报（自然科学版），2010，34（4）：113-118.

[2]黄雪峰，陈正汉，哈双等.大厚度自重湿陷性黄土场地湿陷变形特征的大型现场浸水试验研究[J].岩土工程学报，2010，28（3）：382-389.

[3]屈耀辉，苗学云.3种常用地基处理方法在黄土区高铁地基中的适用性研究[J].中国铁道科学，2015，36（4）：8-12.

[4]杨校辉，黄雪峰，朱彦鹏，等.大厚度自重濕陷性黄土地基处理深度和湿陷性评价试验研究[J].岩石力学与工程学报，2014（5）：1063-1074.

[5]张世径，黄雪峰，朱彦鹏，等.大厚度自重湿陷性黄土地基处理深度和剩余湿陷量问题的合理控制[J].岩土力学，2013（z2）：344-350.