4.15 湿陷性黄土地基

4.15.1 在湿陷性黄土上进行基础施工时应采取阻止施工用水和场地雨水流入地基土的措施。

4.15.2 采用强夯法处理湿陷性黄土地基，消除湿陷性黄土层的有效深度，应根据试夯确定。在有效深度内，土的湿陷系数除应小于0.015，尚应符合下列规定：

1 夯点的夯击次数和最后2击的平均夯沉量，应按试夯结果或试夯记录绘制的夯击次数和夯沉量的关系曲线确定。

2 夯锤宜选用圆形，不小于20t的锤宜用铸钢锤，在置换强夯中应采用铸钢锤，锤重常为10t、20t、40t、60t。

3 施工场地土层处理厚度以内土的含水量小于10％时，宜按1m×1m的方格网点，并在方格中心加一点的布孔方式钻孔，向孔中定量注水润湿土体；当土含水量大于塑限3％以上时，应采取降低含水量的措施；当需要加水润湿的土层限于上层，且厚度小于1.0m时，可采用地表水畦浇水润湿。

4 强夯施工过程中或施工结束后，应检查每个夯点的累计夯沉量不得小于试夯时各夯点平均夯沉量的95％。

5 强夯处理湿陷性黄土地基检测抽样点数应按表4.15.2确定，每点检测抽样深度及数量应为从终止夯面向下每隔0.5m～1.0m取样一件，取样深度不应小于设计的夯实厚度以下1.0m处。

表4.15.2 强夯处理湿陷性黄土地基检测抽样点数

注：“强夯施工面积”指在同一工程地质条件(包括含水量类别)的施工场地、用同一强夯参数及同一夯沉量控制指标施工的强夯面积。

6 强夯施工完毕检测的最短时间应符合下列规定：

1)含水量小于16％的湿陷性黄土应为14d；

2)含水量为16％～18％的湿陷性黄土应为21d；

3)含水量大于18％的湿陷性黄土应为28d。

4.15.3 采用挤密桩法施工除应符合本规范第4.11节的规定外，尚应符合下列规定：

1 挤密桩法适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土地基，处理厚度宜为3m～15m。

2 湿陷性黄土地基土含水量低于12％时，可对处理范围内的土层进行预浸水增湿；当预浸水土层深度在2.0m以内时，可采用地表水畦的浸水方法，地表水畦的高宜为300mm～500mm，每畦范围不宜大于50m²；浸水土层深度大于2.0m时，应采用地表水畦与深层浸水孔结合的方法。

3 孔底在填料前应夯实，孔内填料宜用素土、灰土或水泥土，填料宜分层回填夯实，其压实系数不宜小于0.97。

4 湿陷性黄土地基挤密桩可采取沉管挤密成孔、冲击法夯扩挤密成孔或钻孔夯扩法挤密成孔。

5 采用挤密桩法施工应按下列要求进行地基质量检测：

1)孔内填料的夯实质量应及时抽样检查，也可通过现场试验测定，检测数量不得少于总孔数的2％，每台班不应少于1孔，在全部孔深内，宜每1m取土样测定干密度，检测点的位置应在距孔心2/3孔半径处；

2)对重大工程，应在处理深度内分层取样测定挤密土及孔内填料的湿陷性及压缩性，且应在现场进行静载荷试验或其他原味测试。

4.15.4 预浸水法的施工应符合下列规定：

1 预浸水法宜用于处理湿陷性黄土厚度大于10m，自重湿陷的计算值大于500mm的场地，浸水前宜通过现场试坑浸水试验确定浸水时间、耗水量和湿陷量等。

2 采用预浸水法处理地基，应符合下列规定：

1)浸水坑边缘至既有建筑物的距离不宜小于50m，并应防止由于浸水影响附近建筑物和场地边坡的稳定性；

2)浸水坑的边长不得小于湿陷性黄土层的厚度，当浸水坑的面积较大时，可分段进行浸水；

3)浸水坑内的水头高度不宜小于300mm，连续浸水时间应以湿陷变形稳定为准，其稳定标准应为最后5d的平均湿陷量小于1mm/d。

3 地基预浸水结束后，在基础施工前应进行补充勘察工作，重新评定地基土的湿陷性，并应采用垫层或其他方法处理上部湿陷性黄土。

条文说明

4.15.1 由于施工经过一定的时间，经过不同的季节，在施工现场若不采取相应防水措施，原有地基及周边地基会受施工用水及雨水的浸泡，造成浸水湿陷等事故。此类现象时有发生，造成不应有的损失，因此要求现场准备工作中应重视本条内容。

4.15.2 本条给出了强夯法处理湿陷性黄土地基的施工要求。

1 夯点的夯击次数以达到最佳次数为宜，大于最佳次数再夯击容易将表层土夯松，而无法增大消除湿陷性黄土层的有效深度。在强夯施工中，最佳的夯击次数可按试夯记录绘制的夯击次数与夯击下沉量的关系曲线确定。单击夯击能量不同，最后2击平均夯沉量也不同。最后2击平均夯沉量符合规定，表示夯击次数达到要求，可通过试夯确定。

3 采用强夯法处理湿陷性黄土地基，土的含水量至关重要。天然含水量低于10％的土，呈坚硬状态，夯击时表层土容易松动，夯击能力消耗在表层土上，深部土层不易夯实，消除湿陷性黄土层的有效深度小；天然含水量大于塑限含水量3％以上的土，夯击时呈软塑状态，容易出现“橡皮土”；天然含水量相当于或接近最优含水量的土，夯击时土粒间阻力较小，颗粒易于互相挤密，夯击能量向纵深方向传递，在相应的夯击次数下，总夯沉量和消除湿陷性黄土层的有效深度均大。

4～6 强夯施工过程中主要检查强夯施工记录，基础内各夯点的累计夯沉量应达到试夯或设计规定的数值。强夯施工结束后，主要是在已夯实的场地内挖深井取土样进行室内试验，测定土的干密度、压缩系数和湿陷系数等指标。当需要在现场采用静载荷试验检验强夯土的承载力时，宜过一段时间后再进行，否则由于时效因素，土的结构和强度尚未恢复，测试结果可能较小。

4.15.3 挤密桩法施工应符合下列要求：

1 对于垫层法处理厚度大于3m已不经济，又可能存在基坑开挖与支护的问题，对此采用挤密桩法处理不仅经济，也是可行的。所以处理厚度下限取3m，但要考虑有一定厚度的上覆土层。处理湿陷的土层厚度个别达到15m左右，施工设备、施工质量是可行的，因此考虑目前施工设施、施工质量以及经济性，取上限值为15m。

2 当预浸水土层深度在2.0m以内时可采用地表水畦(高300mm～500mm，每畦范围不大于50m2)浸水的方法：浸水土层深度大于2.0m时，应采用地表水畦与深层浸水孔结合的方法。深层浸水孔可用洛阳铲挖孔或钻机钻孔，孔径80mm左右，孔内灌入砂砾，孔深宜为预计浸水深度的2/3～3/4，孔距1.0m～2.0m，待土中水分分布基本均匀后(约3d～7d)即可正式施工。预浸水的加水量可按下式估算：

式中：Q——估算加水量(t)；

V——拟浸水土的总体积(m³)；

ρd——浸水前地基土按分层厚度加权的平均干密度(t/m³)；

wop——土的最优含水量(％)，通过室内击实试验确定；

w——处理前地基土按分层厚度加权的平均含水量(％)；

Kw——损耗系数，可取1.05～1.15，夏季取高值。

加水量要适当考虑损失(蒸发、流失)，因此在公式中采用了系数K_w来调整。加湿后的土层含水量并不是任何点都达到最优含水量w_op，而是在一定区域内的平均值接近或大于w_op。在这种含水量下挤密处理，其加固效果很好，在许多工程中都得到了验证。

3 根据大量的试验研究和工程实践，符合施工质量要求的夯实灰土，其防水、隔水性明显不如素土(指符合一般施工质量要求的素填土)，孔内夯填灰土及其他强度高的材料，有提高复合地基承载力或减小地基处理宽度的作用。

4 挤密桩在湿陷性黄土地基加固应用中，成孔的方式分为三种：沉管挤密法、冲击法夯扩挤密法、钻孔夯扩挤密法。沉管挤密法是在成孔过程中对土体进行有效挤密，填料夯实主要是采用夹杆锤(杆与锤重约200kg)夯密填土，保持成孔挤密效果，孔径宜为0.30m～0.35m。冲击法挤土成孔锤重0.60t～3.70t，冲锤直径为0.50m～0.60m，冲成的桩孔直径为0.50m～0.60m，孔深可达20m以上，钻孔法是钻孔过程不挤密，成孔直径0.30m～0.40m，采用1.0t～2.5t重锤夯实挤扩，成桩直径为0.50m～0.60m，成桩长度可达20m左右。这三种方式应用较广泛，施工质量能够保证。

孔底在填料前应夯实。孔内填料应用素土或灰土，必要时可用强度高的填料如水泥土等。填料时经分层回填夯实，其压实系数不宜小于0.97，其中压实系数最小值不应低于0.90。预留松动层的厚度应为0.50m～0.70m(冬季施工时适当增大预留松动层厚度)。采用机械挤密地基，在基底下应设置0.50m厚的灰土(或素土)垫层。

应及时抽样检查孔内填料的夯实质量，其数量不得小于总孔数的2％，每台班不应少于1孔。在全部孔深内，应每1m取土样测定干密度，检测点的位置应在距孔心2/3孔半径处。孔内填料的夯实质量也可通过现场试验测定。

4.15.4 预浸水法施工应符合下列要求：

1 工程实践表明，采用预浸水法处理湿陷性黄土层厚度大于10m和自重湿陷量的计算值大于500mm的自重湿陷性黄土场地，可消除地面下6m以下土层的全部湿陷性，地面下6m以上土层的湿陷性也可大幅度减小。

2 通过浸水试验和预浸水法的实测结果表明，浸水面积越大湿陷量越大，地表开裂的影响距离越大。因此为防止在浸水过程中影响周边邻近建筑物或其他工程的安全使用以及场地边坡的稳定性，通过实验结果数据分析，要求浸水边缘至邻近建筑物的距离不宜小于50m。为了达到浸水效果，规定了浸水坑边长大于湿陷性黄土层的厚度。

3 采用预浸水法处理地基，土的湿陷性及其他物理力学性质指标有很大改善，因此规定浸水结束后，在基础施工前应进行补充勘察，重新评定场地或地基土的湿陷性，并应采用垫层法或其他方法对上部湿陷性黄土层进行处理。

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