关于大厚度湿陷性黄土场地地基基础设计研究

摘要：本文主要分析了大厚度湿陷性黄土场地中常见的一些管理漏洞以及在设计施工中需要注意的问题。阐述了在当前形势下，合理设计其地基基础的重要性，针对目前大厚度湿陷性黄土场地中存在的问题进行研究。笔者通过研究，总结和归纳自身多年工作经验，提出一些设计注意事项及解决对策。希望通过本文的分析能帮助相关建筑单位提高工程项目建设施工水平和质量，能更好地应对工作中存在的问题。

关键词：大厚度；湿陷性；黄土场地；地基；基础设计

中图分类号：TU444文献标识码： A

大厚度湿陷性黄土场地地基基础设计是一项十分复杂且重要的工作，设计包括很多方面，而地基基础作为整体建筑中的基础部分，其设计水平和质量将直接影响着整个工程的施工质量，关系着后期工程的使用周期和使用寿命，甚至会影响人们生命安全。因此，探讨、分析大厚度湿陷性黄土场地中存在的问题具有重要作用和意义，只有结构设计工作者、建筑工程施工人员重视其中存在的问题，最终才能设计出较好的方案，从而应对该类场地中存在的问题，提高整个建筑地基基础部分设计以及施工的水平和质量。

1大厚度湿陷性黄土场存在问题

按照人工地基浅基础的建筑方式，对湿陷性黄土场上的建筑进行施工时，需要按照相关建筑规范规定，保证地基深度与湿陷剩余量达到标准。如其在厚度≤15米的土层场地上建筑，是可以达到标准的；但当场地土层＞15米时，由于机械设备等条件的局限性，将会影响其处理方式的顺利开展，深度和湿陷剩余量都难以达到标准。尤其是乙、丙类型的大型建筑，其对地基有较为特殊的要求，无疑将会增大施工难度，且会消耗较大资金，浅基础功能不明显。

如利用桩基基础，需要桩基的末端贯穿整个湿陷性黄土层。由于该土层压缩性能过低，如果在大厚度湿陷性黄层或是造价较高、深度土层缺乏持力层等场地上利用常规设计对地基基础进行设计，不仅会影响工期、增加施工难度、加大投资，严重的将会影响建筑安全性。因此，需利用超常规设计对其地基基础进行设计。

2大厚度湿陷性黄土场地地基基础超常规设计

黄土分布在较高的地阶地区中，为大厚度湿陷性土层，华北平原的黄土主要是埋藏于较深的冲积层的下方。其有特点显著，年降水量较少且蒸发量较大，地下的水埋藏较深。如陕北的年降水量为325-450毫米，雨水蒸发量为1500毫米，高地阶的地下水埋藏为40-60米。设计大厚度湿陷性黄土场地的地基基础时，需要考虑到其周边环境、气候变化。因为其基础施工有一定的特殊性，且与环境有密切联系。地基的处理为主要工作，其防水与构造举措为辅助力量，对其处理方法进行综合分析后再对其地基基础进行设计，需保证工程的安全、科学合理、经济性，使用先进技术进行施工。

2.1明确土层的湿陷程度以及类型

如果土层为自重型湿陷性黄土场地，设计时需要使工程建筑物自身荷载能力和上层覆盖的土层重量保持在土层的起始压力范围内，如此设计可以保证地基基础层在遇水后不会发生湿陷现象。若在对地基基础进行施工时，发现土层湿陷起始压力过小，将会导致基层建筑无法达到需求；在自重型湿陷性黄土场地的地基上施工时，需要考虑建筑物的重要程度与地基湿陷层度，及时采取合理的地基处理方法以及防水、构造举措进行补救。

2.2施工情况

由于大厚度湿陷性黄土场地多处于高阶地区，全年降水量较少且蒸发量较大，因此，在施工多选的场地地下水埋藏较深，建筑时不会大量用水时，针对这类施工情况可按照地基的浸水较小可能性进行地基基础设计，并非完全或是部分采用处理浸水湿陷量或是湿陷性土层饱和度的方式对其进行设计。面对这类问题，需以防水为主，需明确地面封闭区域，着重对场地竖向的设计与排水功能，让地基不被雨水与地表水所侵蚀，地基基础内部不会形成聚水区域。

2.3地基基础的选型

大厚度湿陷性黄土场地的地基基础选型一直是个难题。近几年，因为该类场地的特殊性，在建设地基基础时常采用桩基础，形成了一种桩基础潮流，这种盲目使用桩基础的现象层出不穷。实际上桩基法并非建筑湿陷性黄土场地基地基础的最优设计方案。如果将黄土场地在湿陷后产生负摩擦力情况下出现的拉荷载考虑到桩基础设计中，可以知道，单桩根本无力承受上层建筑带来的压力；即便将防水与地面防水工作做到最好，也无法保证地基的安全，其可能出现湿陷；如不考虑其产生的负摩带来的阻力，则需提前了解该类场地的深度可靠持力层，不然将会导致桩身计算时长度不合适或是造价过高等。

如30米的深度内未发现可靠持力层通常会选用施工难度与经济预算等皆优于桩基础的设计方案。遇到这类情况时，会使用整片地基处理法，对其宽度和深度进行处理，其由荷载能力、地基变形程度、隔水与防水情况决定。

根据上述设计方案可知，做好防、排水工作是保证设计方案顺利实施的前提条件，需加强防、排水工作建设与其他的安全防护方法，才能保证大厚度湿陷性黄土场地内建筑的安全性。

3地基基础设计注意事项

3.1桩基基础设计。利用该方法建立地基基础时，最起码要保证桩基贯穿上层强湿陷土层，到达湿陷性较为薄弱或是非湿陷性土层。采用该方案时，需将其加宽其宽度，使地基不被地表水或雨水侵蚀。

3.2 地基整片处理。 当采用整片处理时，应大于基础或建筑底层平面的面积，超出建筑物外墙基础底面边缘的宽度，没变不宜小于处理图层厚度的1/2且不宜小于2m;处理地基的深度，应根据建筑场地的土质情况、工程要求和成孔及夯实设备等综合因素确定。

3.3场地含水量。由于建筑工程所覆盖的地面面积较大，使得该基地的分水长时间转换为气态，其内部可能会出现较大的含水量，但又为超过土层的塑限含水量，因此，在设计时，需要考虑地基土层周边的含水量与塑限含水量不会影响其发生变形会强度降低现象，保证建筑的安全。

3.4建筑物的安全。在建筑施工时，需维护场地原有地形和排水体系的完整，施工完毕后，其与原有地貌没有较大差别。把所有建筑地基基础的中心点当做圆心，确保该建筑的安全性能与规格在规定半径之内，需保证其中心部位的地面标高为最高，坡度需＞2%；规定直径内的地面需用混凝土进行密封。

由于该类建筑的地域尤其独特性，因此，为了使场地内的地基基础设计方案能够实现，并有效减少工程投资，可加强防水建设，使土层发挥其特有的地变形与高强度，确保建筑设计能让其在寿命内能够正常、安全的使用。

4结束语

综上所述，大厚度湿陷性黄土场地存在一些问题，如机械设备等条件的局限性、土层压缩性能过低等。这些问题严重制约着地基基础设计工作的顺利开展，必须要解决这些问题，才能提高设计水平质量。笔者提出，首先明确土层的湿陷程度以及类型选择地基基础方案；其次，应该根据工程用水量与地下层的含水量选择地基基础方案；最后，根据不同的湿陷程度对地基方法进行选择，以确保设计能让建筑在寿命内能够正常、安全的使用。笔者希望更多的专业人士能投入到该课题研究中，针对文中存在的不足，提出指正建议，为提高我国大厚度湿陷性黄土场地地基基础设计做出重要的贡献。

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