沈亚琴
新疆中力勘察设计研究院(有限公司) 新疆 乌鲁木齐 830092
地基在建筑工程的推进中具有重要意义,作为建筑物基础和起着承载作用的基体,地基的特性对建筑物的构造质量影响巨大。工程建设究竟该如何处理黄土地区的湿陷性地基问题,始终是当前建筑工程亟待解决的难题。本文主要就此类土质的地基实施了分析和研究,并对其做出了有针对性的处理方法,从而推动黄土地区建筑行业的高效发展。
湿陷性黄土是指在一定压力作用下受水浸湿,其结构会迅速破坏而发生显著附加沉陷,导致建筑物破坏。其主要分为两类:其一是黄土在受到水侵蚀后,上覆土因自重压力而出现塌陷,此类情况被称为自重湿陷性黄土;其二是黄土浸水后在饱和自重压力下不出现显著下沉,但受到一定外力的作用下即会出现湿陷,此类情况被称为非自重湿陷性黄土。
湿陷性黄土主要存在于西北降水量极少的地区。由于降水较少且自然条件下温度较高,水分蒸发量较大,因而使得黄土的凝结性较差,一旦此类黄土遇到降水、给水及地表水等水侵蚀的时候,势必会造成土质内部黏聚程度的降低,从而出现黄土湿陷的情况。
黄土湿陷的形成因素较多,其中最主要的是土壤含水率,由于其主要与降水和地表水等密切相关,因而要想彻底解决黄土湿陷性问题,要从土壤含水率的影响因素上分析。 首先,由于干旱和半干旱地区的年降水量少,土壤的天然含水率极低,导致其地基土壤的黄土湿陷性频发;其次,黄土在经过各种水浸湿之后,其颗粒之间的黏聚力严重降低,从而使得黄土湿陷的情况越发严重;第三,土壤的含水率以及外部受到的压力和自身重力也是出现湿陷的重要原因。因此,湿陷出现的原因各有差异,务必做到究其原因有针对性的选择地基处理方法,以确保城市工程建设的科学化推进,能在实践中切实有效地运用。
湿陷性黄土的地基处理方法因其成因不同而有本质区别,在工程实践中应做到明晰具体的辨别,以达到精准严密的部署和设定。
灰土或素土垫层主要应用于浅层(基底下1~3m)轻微湿陷性粉土地基,其实施主要以地基材料的重新设定为基础,全部去除湿陷性黄土基底内的土层,分层碾压或夯实灰土或素土,增强地基构造效果的坚实性和稳固性,以达到预先设定的构造效果,从而避免在后续施工过程中出现地基塌陷的情况。为了能够确保相关施工稳定高效地推进,通常在分层碾压或夯实后,及时按相关规范分层取样或总体布点取样进行质量检测,密实度符合要求后方可进行下一步地基处理,以保证施工质量得到有效控制。
预浸水主要应用在黄土坝基的工程建设中,处理厚层湿陷性黄土层(H>10m),其具体操作起来便捷高效,并且能够符合预期处理效果,因而其在实践工程中运用普遍。对于湿陷性黄土地基的处理,不仅可以在此类地基状况形成之后予以处理,还能在未出现的情况下采取预防措施。由上文可知,湿陷性黄土的形成与大量水分的侵入关系密切,可以作为一个处理和应对措施的突破口,鉴于这种情况,黄土浸水出现湿陷的性质无疑是最大的应用条件,预浸水法的实施主要是借助于有效的工程操作技术对地基进行大面积的浸水处理,诱使其出现自重湿陷,地基沉降变形直至符合稳定标准(最后5d的平均湿陷量小于1mm/d),再结合上覆盖土层的具体处理方式或上层建筑承载力的要求采取相应措施,从而达到部分消除或者完全消除地基土的湿陷系数,避免主体结构出现不均匀沉降而发生倾斜或者坍塌。
素土挤密桩或灰土挤密桩法因高效精准而使其应用在我国各个地区,西北和华北等干燥的地理环境中尤其适合这样的处理方式。在规范化施工指导的部署下,实施素土或灰土挤密桩处理湿陷性黄土,能够使得土壤的陷湿陷性得到最大程度的缓解或消除,从而达到对黄土地基的根本性防治和稳固。素土挤密桩或灰土挤密桩的具体操作主要是用相应的施工技术在黄土地基中成孔,然后采用素土或灰土等材料在桩孔内分层夯实,桩孔内侧的土体被挤向四周以形成密实结构,从而达到缩小孔隙比稳固地基结构的效果。就技术层面上的操作来说,此类方法需要高素质的施工技术人员和高水平的操作技术,针对缺乏建筑经验的地区或者重要公共建筑,在施工前务必收集周边环境相关的水文地质资料,通过土工试验获取材料的含水率、最大干密度、最优含水率等关键数据,进行预试验施工,试验结果满足设计要求时,取得必要参数作为地基处理施工的参考依据,同时,施工技术资料应明确控制土壤的含水率、饱和度等参数,制定施工质量偏离程序及纠正措施,在施工过程中实时检测桩间土的平均挤密系数及桩身的分层压实系数,确保施工质量满足要求。
综上所述,伴随着地基处理技术的快速发展,使得以往难以处理的湿陷性黄土地基问题得到了比较切实有效地应对,并能够根据不同的诱因做出针对性的处理方案。安全和稳固是建筑地基基础工程的第一要务,因而具体问题具体分析,创新运用专业技术方法解决地方性湿陷性问题,从而保障相关工作稳步进行,在经济效益的增收和社会效益的贡献上实现双赢。