① 黄土湿陷
(一)温陷性黄土的特征
(1)温陷性黄土的物质成分和结构
湿陷性黄土的颜色主要呈黄色或褐黄色、灰黄色,富含碳酸钙,具大孔隙,垂直节理发育;从物质成分上看,湿陷性黄土多以粉砂、细砂为主,含量一般为57%~72%,矿物成分以石英、长石、碳酸盐矿物、粘土矿物等为主。
湿陷性黄土在结构上由原生矿物单颗粒和集合体组成,集合体中包括集粒和凝块。高孔隙性是湿陷性黄土最重要的结构特征之一。孔隙类型有粒间孔隙、集粒间孔隙、集粒内孔隙、颗粒-集粒间孔隙等,孔隙大小多为1~0.002mm。
湿陷性黄土是干旱气候条件下风积作用的产物。形成初期土质疏松,靠颗粒的摩擦和粘粒与CaCO3的粘结作用略有连接而保持架空状态,形成较松散的大孔和多孔结构。黄土孔隙率高,多在40%~50%之间,孔隙比为0.85~1.24,多数在1.0左右。
(2)湿陷性黄土的物理力学性质
1)低含水量:黄土天然含水量一般在7%~23%之间,但湿陷性黄土多数为11%~20%;密度为1.3~1.8g/cm3,干密度为1.24~1.47g/cm3;塑性较弱,塑性指数多为8~12,液限一般为26%~34%,多处于坚硬或硬塑状态;沿冲沟两侧和陡壁附近垂直节理发育;由于存在大孔隙,故透水性比较好,渗透系数一般为0.8~1.0m/d,而且具有明显的各向异性,垂直方向比水平方向的渗透系数大几倍甚至几十倍。
2)高孔隙性,中等压缩性:马兰黄土压缩系数一般为0.1~0.4MPa-1,抗剪强度较高,内摩擦角一般为15°~25°,黏聚力为30~60kPa。但新近堆积的黄土土质松软,强度低,属中—高压缩性,压缩系数为0.1~0.7MPa-1。
2.湿陷性黄土的危害
湿陷性黄土因其湿陷变形量大、速率快、变形不均匀等特征,往往使工程设施的地基产生大幅度的沉降或不均匀沉降,从而造成建筑物开裂、倾斜,甚至破坏。
(1)建筑物地基湿陷灾害
建筑物地基若为湿陷性黄土,在建筑物使用中因地表积水或管道、水池漏水而发生湿陷变形,加之建筑物的荷载作用更加重了黄土的湿陷程度,常表现为湿陷速度快和非均匀性,使建筑物地基产生不均匀沉陷,破坏了建筑基础的稳定性及上部结构的完整性。
例如西宁市南川锻件厂的数十栋楼房,因地基湿陷均遭到不同程度的破坏。1号楼在施工中受水浸湿,一夜之间建筑物两端相对沉降差达16cm,地下室尚未建成便被迫停建报废。厂区由于地下水位上升,造成大部分房屋因地基湿陷而破坏,其中最大沉降差达61.6cm,最大裂缝宽度达10cm。类似的例子在湿陷性黄土地区不胜枚举。
在湿陷黄土分布区,尤其是黄土斜坡地带,经常遇到黄土陷穴。这种陷穴常使工程建筑遭受破坏,如引起房屋下沉开裂、铁路路基下沉等。由于陷穴的存在,可使地表水大量潜入路基和边坡,严重者导致路基坍滑。由于地下暗穴不易被发现,经常在工程建筑物刚刚完工交付使用时突然发生倒塌事故。湿陷性黄土区铁路路基有时因暗穴而引起轨道悬空,造成行车事故。
为了保证建筑物基础的稳定性,常常需要花费大量的物力、财力对湿陷性黄土地基进行处理。如西安市建筑物黄土地基的处理费用一般占工程总费用的4%~8%,个别建筑场地甚至高达30%。
(2)渠道湿陷变形灾害
黄土分布区一般气候比较干燥,为了进行农田灌溉、城市和工矿企业供水,常修建引水工程。但是,由于某些地区黄土具有显着的自重湿陷性,因此水渠的渗漏常引起渠道的严重湿陷变形,导致渠道破坏。
在中国陇西和陕北黄土高原有不少渠道工程受到渠道自重湿陷变形的破坏。如甘肃省修建的一座堤灌工程,在引水灌溉十多年之后,有的地段下沉0.8~1m,不少分水闸、泄水闸和泵站等因湿陷而破坏,不得不投入资金多次重建(纪万斌等,1997)。
3.湿陷性黄土的防治措施
在湿陷性黄土地区,虽然因湿陷而引发的灾害较多,但只要能对湿陷变形特征与规律进行正确分析和评价,采取恰当的处理措施,湿陷便可以避免。
(1)防水措施
水的渗入是黄土湿陷的基本条件,因此,做到严格防水,湿陷事故是可以避免的。
防水措施是防止或减少建筑物地基受水浸湿而采取的措施。这类措施有平整场地,以保证地面排水通畅;做好室内地面防水设施、室外散水、排水沟,特别是开挖基坑时,要注意防止水的渗入;切实做到上下水道和暖气管道等用水设施不漏水等。
(2)地基处理措施
地基处理是对建筑物基础一定深度内的湿陷性黄土层进行加固处理或换填非湿陷性土,达到消除湿陷性、减小压缩性和提高承载能力的方法。在湿陷性黄土地区,通常采用的地基处理方法有重锤表层夯实(强夯)、垫层、挤密桩、灰土势层、顶浸水、土桩压实爆破、化学加固和桩基、非湿陷性土替换法等。
对于某些水工建筑物,防止地表水渗入几乎是不可能的,此时可以采用预浸法。如对渠道通过的湿陷性黄土地段预先放水,使之浸透水分而先期发生湿陷变形,然后通过夯实碾压再修筑渠道以达到设计要求,在重点地区或辅之以重锤夯实。
选择防治措施,应根据场地湿陷类型、湿陷等级、湿陷土层的厚度,结合建筑物的具体要求等综合考虑后来确定。对于弱湿陷性黄土地基,一般建筑物可采用防水措施或配合其他措施;重要建筑物除采用防水措施外,还需用重锤夯实或换土垫层等方法。对中等或强烈湿陷性黄土地基,则以地基处理为主,并配合必要的防水措施和结构措施。
(3)黄土陷穴的防治处理措施
在可能产生黄土陷穴的地带,应通过地面调查和探测,查明分布规律,并针对陷穴形成和发展的原因采取必要的预防措施。具体措施有:
1)设置排水系统,把地表水引至有防渗层的排水沟或截水沟,经由沟渠排泄到地基或路基范围以外。
2)夯实表土、铺填粘土等不透水层或在坡面种植草皮,增强地表的防渗性能。
3)平整坡面,减少地表水的汇聚和渗透。
对已有的黄土陷穴,可采用如下的措施进行处理:
1)对小而直的陷穴进行灌砂处理。
2)对洞身不大、但洞壁曲折起伏较大的洞穴和离路基中线或地基较远的小陷穴,可用水、粘土、砂制成的泥浆重复灌注。
3)对建筑基础下的陷穴一般采用明挖回填方式。
4)对较深的洞穴,要开挖导洞和竖井进行回填,由洞内向洞外回填密实。
② 湿陷性黄土地基强夯施工方法
1、强夯技术参数的确定
现在国内外尚没有一整套断定强夯参数的理论与计算方法,一般应参照国内强夯法加固路基的成功经验,开始断定各类路基的强夯参数。在大面积强夯施工前,再挑选代表性路段(夯区)进行试夯,以断定合理的强夯参数与施工工艺,试夯区的夯点安置不宜小于5×5个夯点,试夯区宽度不小于2倍的预期加固深度,且不小于20m×20m。
2、基土含水量的控制
虽然强夯加固路基时对土体含水量的要求有所放宽,但基土含水量对强夯作用的影响仍是比较显着的。强夯法处理黄土路基的施工中,操控土体含水量至最佳含水量邻近对改进强夯法处理路基的质量很有必要。土的含水量宜低于塑限含水量1%~3%,在拟夯实的土地层内,土的含水量低于10%时,宜加水到塑限含水量;当土的含水量大于塑限含水量3%时,宜选用办法恰当下降其含水量。
③ 常用的处理湿陷性黄土地基的方法有哪些
垫层法。
垫层法是先将基础下的湿陷性黄土一部分或全部挖除,然后用素土或灰土分层夯实做成垫层,以便消除地基的部分或全部湿陷量,并可减小地基的压缩变形,提高地基承载力,可将其分为局部垫层和整片垫层。
当仅要求消除基底下1~3m湿陷性黄土的湿陷量时,宜采用局部或整片土垫层进行处理;当同时要求提高垫层土的承载力或增强水稳性时,宜采用局部或整片灰土垫层进行处理。
判定
湿陷性黄土除了具备黄土的一般特征如呈黄色或黄褐色,粒度成分以粉土颗粒为主,约占50%以上,具有肉眼可见的孔隙等外,它还呈松散多孔结构状态,孔隙比常在 1.0 以上,天然剖面上具有垂直节理,含水溶性盐(碳酸盐、硫酸盐类等)较多。
垂直大孔性、松散多孔结构和遇水即降低或消失的土颗粒间的加固凝聚力(主要由水溶性盐在土颗粒间沉淀凝结而产生),是黄土发生湿陷的两个内部因素,而压力和水是外部条件。
以上内容参考:网络-湿陷性黄土地基处理
④ 湿陷性黄土地基该怎么处理
湿陷性黄土在天然湿度下,其压缩性较低,强度较高,但遇水浸湿时,土的强度则显着降低,在附加压力或在附加压力与土的饱和自重压力的共同作用下,并具有突然下沉的性质。工程实践表明,当工业与民用建(构)筑物(以下统称建筑物)的地基不处理或处理不足时,建筑物在使用期间,由于各种原因的漏水或地下水位上升往往引起湿陷事故。因此,在湿陷性黄土地区进行建设,对建筑物地基需要采取处理措施,以改善土的物理力学性质,减小或消除湿陷性黄土地基因偶然浸水引起湿陷变形,保证建筑物的安全与正常使用
湿陷性黄土地基的变形,包括压缩变形和湿陷变形两种。压缩变形是地基土在天然湿度下由建筑物的荷载所引起,并随时间增长而逐渐减小,建筑物竣工后一年左右即趋于稳定。湿陷性黄土地区的年降雨量稀少(约300mm-500mm),蒸发量远大于年降雨量,属乎干旱及半干旱气候地区,湿陷性黄土的天然湿度一般在 10%~22%以内,其饱和度大都在40%~60%以内。当基底压力不大于地基土的承载力特征值时,压缩变形值很小。通常不超过上部结构的容许变形值,对建筑物不致产生有害影响,故从压缩变形的角度考虑,除压缩性较高、承载力较低的新近堆积黄土及高湿度黄土需要处理地基外,压缩性较低、承载力较高的黄土可不采取措施处理地基。
湿陷变形是当地基的压缩变形还未稳定或稳定后,建筑物的荷载未改变,由于地基局部受水浸湿引起的附加变形(即湿陷),它经常是突然发生的,而且很不均匀,尤其是地基受水浸湿初期,一昼夜内往往可产生 15cm~25cm 的湿陷量,因而建筑物的上部结构很难适应和抵抗这种数量大、速率快及不均匀的地基变形,故对建筑物的破坏性较大。湿陷性黄土地基处理的目的:一是消除其全部湿陷量,使处理后的地基变为非湿陷性黄土地基,或采用深基础、桩基础穿透全部湿陷性土层,使上部荷载通过基础或桩基础转移至非湿陷性的土(或岩)层中,防止地基产生湿陷;二是消除地基的部分湿陷量,减小被处理地基的总湿陷量,控制下部未处理湿陷性土层的剩余湿陷量不大于设计规定。
鉴于甲类建筑的重要性,地基受水浸湿的可能性和使用上对不均匀沉降的严格限制等与其他建筑都有所不同,而且甲类建筑的数量少、投资规模大、工程造价高,一旦出问题,在政治上或经济上将会造成严重影响和损失。为此不允许甲类建筑出现任何破坏性的变形,也不允许因变形而影响使用,故对其地基处理从严,要求消除地基的全部湿陷量。乙、丙类建筑涉及面广。地基处理过严,建设投资明显增加,不符合我国现有的技术经济水平,因此只要求消除其地基的部分湿陷量,然后根据地基处理的程度或剩余湿陷量的大小,采取相应的防水措施和结构措施,以弥补地基处理的不足,防止建筑物产生有害变形。
⑤ 湿陷性黄土的湿陷性黄土的工程特性
湿陷性黄土是一种特殊性质的土,其土质较均匀、结构疏松、孔隙发育。在未受水浸湿时,一般强度较高,压缩性较小。当在一定压力下受水浸湿,土结构会迅速破坏,产生较大附加下沉,强度迅速降低。故在湿陷性黄土场地上进行建设,应根据建筑物的重要性、地基受水浸湿可能性的大小和在使用期间对不均匀沉降限制的严格程度,采取以地基处理为主的综合措施,防止地基湿陷对建筑产生危害。 我国湿陷性黄土的颗粒主要为粉土颗粒,占总重量约50~70%,而粉土颗粒中又以0.05~0.01ram的粗粉土颗粒为多,占总重约40.60%,小于0.005ram的粘土颗粒较少,占总重约14.28%,大于0.1rnm的细砂颗粒占总重在5%以内,基本上无大于0.25mm的中砂颗粒。从以下表1可见,湿润陷性黄土的颗粒从西北向东南有逐渐变细的规律。
表l 湿陷性黄土的颗粒组成
单位:mm 地名 >0.05 0.05一0.01 0.0l—0.005<0.005平均值 常见值 平均值 常见值 平均值 常见值 平均值 常见值 兰州 19 10~25 57 50一65 10 5~10 14 5—25 西安 9 5~15 50 40~60 16 10一20 25 20一30 洛阳 1l 5~15 48 40~60 13 10~15 28 20一35 太原 27 15—35 50 40—60 7 5~15 16 10一20 延安 24 20—30 48 40—55 11 9^一15 17 10~25 上述颗粒的矿物成分,粗颗粒中主要是石英和长石,粘粒中主要是中等亲水性的伊利石(见表2)。此外,在湿陷性黄土中又含有较多的水溶盐,呈固态或半固态分布在各种颗粒的表面。
表2 湿陷性黄土的矿物成分和水溶盐含量 地区 粗颗粒的
主要矿物 细颗粒的
主要矿物 水溶盐含量(%) 易溶盐 中溶盐 难溶盐 山西 石英、长石 伊利石 0.02~0.66 极少 11—13 陕西 石英、长石 伊利石 0.03—0.95 极少 9~14 甘肃 石英、长石 伊利石 0.10~0.90 0.5~1.4 10 黄土是干旱或半干旱气候条件下的沉积物,在生成初期,土中水分不断蒸发,土孔隙中的毛细作用,使水分逐渐集聚到较粗颗粒的接触点处。同时,细粉粒、粘粒和一些水溶盐类也不同程度的集聚到粗颗粒的接触点形成胶结。
试验研究表明,粗粉粒和砂粒在黄土结构中起骨架作用,由于在湿陷性黄土中砂粒含量很少,而且大部分砂粒不能直接接触,能直接接触的大多为粗粉粒。细粉粒通常依附在较大颗粒表面,特别是集聚在较大颗粒的接触点处与胶体物质一起作为填充材料。
粘粒以及土体中所含的各种化学物质如铝、铁物质和一些无定型的盐类等,多集聚在较大颗粒的接触点起胶结和半胶结作用,作为黄土骨架的砂粒和粗粉粒,在天然状态下,由于上述胶结物的凝聚结晶作用被牢固的粘结着,故使湿陷性黄土具有较高的强度,而遇水时,水对各种胶结物的软化作用,土的强度突然下降便产生湿陷。 湿陷性黄土之所以在一定压力下受水时产生显着附加下沉,除上述在遇水时颗粒接触点处胶结物的软化作用外,还在于土的欠压密状态,干旱气候条件下,无论是风积或是坡积和洪积的黄土层,其蒸发影响深度大于大气降水的影响深度,在其形成过程中,充分的压力和适宜的湿度往往不能同时具备,导致土层的压密欠佳。接近地表2--3米的土层,受大气降水的影响,一般具有适宜压密的湿度,但此时上覆土重很小,土层得不到充分的压密,便形成了低湿度、高孔隙率的湿陷性黄土。
湿陷性黄土在天然状态下保持低湿和高孔隙率是其产生湿陷的充分条件。我国湿陷性黄土分布地区大部分年平均降雨量约在250~500ram,而蒸发量却远远超过降雨量,因而湿陷性黄土的天然湿度一般在塑限含水量左右,或更低一些。
表3 我国湿陷性黄土的天然含.it~mm,液限值 地名 天然含水量(%) 塑限(%) 液限(%)平均值 常见值 平均值 常见值 平均值 常见值 兰州 11 7~16 17 14~20 27 20~30 西安 19 12~25 18 15—22 32 25~37 太原 14 5~20 17 15~20 26 20~30 子长 14 7~20 19 18~20 28 25~30 延安 14 7—20 18 16~22 29 25~33 平凉 16 12~22 19 16—22 30 25~35 表4 我国湿陷性黄土的孔隙 孔隙比(e) 地名 平均值 常见值 兰州 1.08 0.85一1.27 西安 1.04 0.85~1.22 太原 0.96 0.82~1.13 洛阳 0.93 0.82~1.03 延安 1.17 1.00一1.32 子长 1.04 0.89~1.22 在竖向剖面上,我国湿润陷性黄土的孔隙比一般随深度增加而减小,其含水量则随深度增加而增加,有的地区这种现象比较明显,为此较薄的湿陷性土层往往不具自重湿陷或自重湿陷不明显。 湿陷性黄土地基处理的目的主要是通过消除黄土的湿陷性,提高地基的承载力。
常用的地基处理方法有:土或灰土垫层、土桩或灰土桩、强夯法、重锤夯实法、桩基础、预浸水法等。
各类地基的处理方法都应因地制宜,通过技术比较后合理选用。
对于Ⅱ级以上湿陷性黄土地基处理如采用土或灰土垫层、土桩或灰土桩、桩基础预浸水法,不同程度存在工作量大、花费劳力多、施工现场占地大、工期长、造价高等缺点。近几年来,强夯法以其处理地基施工简便、速度快、效果好、造价低等优点,在全国湿陷性黄土地区得到广泛应用和推广。
⑥ 湿陷性黄土地基常用的处理方法有哪几种
一、垫层法
垫层法是先将基础下的湿陷性黄土一部分或全部挖除,然后用素土或灰土分层夯实做成垫层,以便消除地基的部分或全部湿陷量,并可减小地基的压缩变形,提高地基承载力,可将其分为局部垫层和整片垫层。当仅要求消除基底下1~3m湿陷性黄土的湿陷量时,宜采用局部或整片土垫层进行处理;当同时要求提高垫层土的承载力或增强水稳性时,宜采用局部或整片灰土垫层进行处理。
垫层的设计主要包括垫层的厚度、宽度、夯实后的压实系数和承载力设计值的确定等方面。垫层设计的原则是既要满足建筑物对地基变形及稳定的要求,又要符合经济合理的要求。同时,还要考虑以下几方面的问题:
1.局部土垫层的处理宽度超出基础底边的宽度较小,地基处理后,地面水及管道漏水仍可能从垫层侧向渗入下部未处理的湿陷性土层而引起湿陷,因此,设置局部垫层不考虑起防水、隔水作用,地基受水浸湿可能性大及有防渗要求的建筑物,不得采用局部土垫层处理地基。
2.整片垫层的平面处理范围,每边超出建筑物外墙基础外缘的宽度,不应小于垫层的厚度,即并不应小于2m。
3.在地下水位不可能上升的自重湿陷性黄土场地,当未消除地基的全部湿陷量时,对地基受水浸湿可能性大或有严格防水要求的建筑物,采用整片土垫层处理地基较为适宜。但地下水位有可能上升的自重湿陷性黄土场地,应考虑水位上升后,对下部未处理的湿陷性土层引起湿陷的可能性。
二、重锤表层夯实及强夯
重锤表层夯实适用于处理饱和度不大于60%的湿陷性黄土地基。一般采用2.5~3.0t的重锤,落距4.0~4.5m,可消除基底以下1.2~1.8m黄土层的湿陷性。在夯实层的范围内,土的物理、力学性质获得显着改善,平均干密度明显增大,压缩性降低,湿陷性消除,透水性减弱,承载力提高。非自重湿陷性黄土地基,其湿陷起始压力较大,当用重锤处理部分湿陷性黄土层后,可减少甚至消除黄土地基的湿陷变形。因此在非自重湿陷性黄土场地采用重锤夯实的优越性较明显。
强夯法加固地基机理一般认为,是将一定重量的重锤以一定落距给予地基以冲击和振动,从而达到增大压实度,改善土的振动液化条件,消除湿陷性黄土的湿陷性等目的。强夯加固过程是瞬时对地基土体施加一个巨大的冲击能量,使土体发生一系列的物理变化,如土体结构的破坏或排水固结、压密以及触变恢复等过程。其作用结果是使一定范围内的地基强度提高、孔隙挤密。
单点强夯是通过反复巨大的冲击能及伴随产生的压缩波、剪切波和瑞利波等对地基发挥综合作用,使土体受到瞬间加荷,加荷的拉压交替使用,使土颗粒间的原有接触形式迅速改变,产生位移,完成土体压缩-加密的过程。加固后土体的内聚力虽受到破坏或扰动有所降低,但原始内聚力随土体密度增大而得以大幅提高;单点强夯如图1所示,夯锤底下形成夯实核,呈近似的抛物线型,夯实核的最大厚度与夯锤半径相近,土体成千层饼状,其干密度大于1.85g/cm3;
三、挤密桩法
挤密桩法适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土地基,施工时,先按设计方案在基础平面位置布置桩孔并成孔,然后将备好的素土(粉质粘土或粉土)或灰土在最优含水量下分层填入桩孔内,并分层夯(捣)实至设计标高止。通过成孔或桩体夯实过程中的横向挤压作用,使桩间土得以挤密,从而形成复合地基。值得注意的是,不得用粗颗粒的砂、石或其它透水性材料填入桩孔内。
灰土挤密桩和土桩地基一般适用于地下水位以上含水量14%~22%的湿陷性黄土和人工黄土和人工填土,处理深度可达5~10米。灰土挤密桩是利用锤击打入或振动沉管的方法在土中形成桩孔,然后在桩孔中分层填入素土或灰土等填充料,在成孔和夯实填料的过程中,原来处于桩孔部位的土全部被挤入周围土体,通过这一挤密过程,从而彻底改变土层的湿陷性质并提高其承载力。其主要作用机理分两部分:
(一)机械打桩成孔横向加密土层,改善土体物理力学性能
在土中挤压成孔时,桩孔内原有土被强制侧向挤出,使桩周一定范围内土层受到挤压,扰动和重塑,使桩周土孔隙比减小,土中气体溢出,从而增加土体密实程度,降低土压缩性,提高土体承载能力。土体挤密范围,是从桩孔边向四周减弱,孔壁边土干密度可接近或超过最大干密度,也就是说压实系数可以接近或超过1.0,其挤密影响半径通常为1.5~2d(d为挤密桩直径),渐次向外,干密度逐渐减小,直至土的天然干密度,试验证明沉管对土体挤密效果可以相互叠加,桩距愈小,挤密效果愈显着。
(二)灰土桩与桩间挤密土合成复合地基
上部荷载通过它传递时,由于它们能互相适应变形,因此能有效而均匀地扩散应力,地基应力扩散得很快,在加固深度以下附加应力已大为衰减,无需坚实的下卧层。
桩径宜为300~450mm,并可根据所选用的成孔设备或成孔方法确定;
桩距可为桩径的2.0~2.5倍;
桩顶标高以上应设置300~500mm厚的2:8灰土,其压实系数不小于0.95;
灰土挤密桩和土挤密桩复合地基承载力特征值:《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002规定应通过现场单桩或多桩复合地基载荷试验确定。初步设计当无试验资料时,可按当地经验确定,但对灰土挤密桩复合地基的承载力特征值,不宜大于处理前的2倍,并不大于250kpa;对于土挤密桩复合地基承载力特征值,不宜大于处理前的1.4倍,并不宜大于180kpa.
用静载荷试验可测定单桩和桩间土的承载力,也可测定单桩复合地基或多桩复合地基承载力。当不用载荷试验时,桩间土的承载力可采用静力初探测定。
桩体特别是灰土填孔的桩体,采用静力初探测定其承载力不一定可行,但可采用动力触探测定。
处理后复合地基的载荷试验,应按《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2202中附录A的要求进行。
对高层建筑或更重要的建筑工程,应尽量通过载荷试验确定处理后复合地基承载力特征值和变形模量,这样不仅安全可靠,而且还不受规范中承载力特征值的限制,拓宽土挤密桩、灰土挤密桩地基的使用范围。
当基础的埋深大于0.5米时,处理地基的承载力特征值可按有关规范进行计算,深度修正系数取1.0,宽度不作修正,即:Fa=Fak+0+1.0*γm *(d-0.5)
工程资料表明:灰土挤密桩地基的承载力特征值已超过了400kpa,拓宽了灰土桩应用范围。
随着灰土桩应用范围的扩展,有的方法对桩间土并不产生挤密效应,应用的土质也不限于黄土和填土,在此情况下,需要有一个理论计算方法,根据其作用机理,完全可以建立一个复合地基承载力的计算公式:
(1)、 Fspk=(K1*Fpk*Ap+K2*Fsk*As)/A
式中:Fspk—复合地基承载力特征值(kpa)
Fpk—土桩或灰土桩承载力特征值(kpa)
Fsk—天然土地基承载力特征值(kpa)
A— 有效加固面积(平方米),A=Ap+As
Ap—土桩或灰土桩截面积(平方米)
As—桩间土受压面积(平方米)
K1—与土桩或灰土桩不同桩径、不同土质材料有关的系数,对于孔隙比不大于1.3、液性指数不大于1的一般粘性土和杂填土,K1可查表(表略)
K2—挤密后沉降量在10mm时的承载力特征值与挤密前地基受压沉降量在10mmm时承载力的比值,亦可取K2=1.0
(2)、若已知桩体的承载力特征值Fpk和变形模量Eop、桩间土的承载力特征值Fsk和变形模量Eos(一般按原地基取值)、处理地基中桩的置换率m,则可按下列公式计算复合地基承载力特征值:
Fspk=m*Fpk+(1-m)Fsk
E0sp=m*Eop+(1-m)Eos
一般情况下,上式计算结果偏于安全。但少量工程除外,即设计值高于实测值。
(3)、若已知桩土应力比,复合地基承载力特征值也可按下式计算:
Fspk=m*n*Fsk+(1-m)Fsk=[1+m(n-1)]Fsk=Fsk/Us
式中:n—桩土应力比
Us—应力扩散系数,Us=1/[1+m(n-1)]
(4)、复合地基承载力也可按刚度进行计算:
Fspk*A=Fpk*Ap+Fsk*As
式中符号意义同上式。
施工:成孔应按设计要求、成孔设备、现场土质和周围环境等情况,选用沉管(震动、锤击)或冲击等方法。
质量检验:灰土挤密桩和土挤密桩地基竣工验收时,承载力应采用复合地基载荷试验。
一般来说,挤密桩可以按等边三角形布置,这样可以达到均匀的挤密效果。每根桩都对其周围一定范围内的土体有一定的挤密作用,即使桩与桩之间有一小部分尚未被挤密的土体,因为其周围有着稳定的、不会发生湿陷的边界这一部分也不会发生湿陷变形。桩与其周围被挤密后的土体共同形成了复合地基,一起承受上部荷载。可以说,在挤密桩长度范围内土体的湿陷性已完全被消除处理后的地基与上部结构浑然一体,即使桩底以下土后的土体即使有沉降变形,也是微小的和均匀的,不致对上部结构形成威胁。桩的间距的大小直接影响到挤密效果的好坏,也与工程建设的经济性密切相关。
四、桩基础
桩基础既不是天然地基,也不是人工地基,属于基础范畴,是将上部荷载传递给桩侧和桩底端以下的土(或岩)层,采用挖、钻孔等非挤土方法而成的桩,在成孔过程中将土排出孔外,桩孔周围土的性质并无改善。但设置在湿陷性黄土场地上的桩基础,桩周土受水浸湿后,桩侧阻力大幅度减小,甚至消失,当桩周土产生自重湿陷时,桩侧的正摩阻力迅速转化为负摩阻力。因此,在湿陷性黄土场地上,不允许采用摩擦型桩,设计桩基础除桩身强度必须满足要求外,还应根据场地工程地质条件,采用穿透湿陷性黄土层的端承型桩(包括端承桩和摩擦端承桩),其桩底端以下的受力层:在非自重湿陷性黄土场地,必须是压缩性较低的非湿陷性土(岩)层;在自重湿陷性黄土场地,必须是可靠的持力层。这样,当桩周的土受水浸湿,桩侧的正摩阻力一旦转化为负摩阻力时,便可由端承型桩的下部非湿陷性土(岩)层所承受,并可满足设计要求,以保证建筑物的安全与正常使用。
五、化学加固法
在我国湿陷性黄土地区地基处理应用很多,并取得实践经验的化学加固法包括硅化加固法和碱液加固法,其加固机理如下:
硅化加固湿陷性黄土的物理化学过程,一方面基于浓度不大的、粘滞度很小的硅酸钠溶液顺利地渗入黄土孔隙中,另一方面溶液与土的相互凝结,土起着凝结剂的作用。
碱液加固:利用氢氧化钠溶液加固湿陷性黄土地基在我国始于20世纪60年代,其加固原则为:氢氧化钠溶液注入黄土后,首先与土中可溶性和交换性碱土金属阳离子发生置换反映,反映结果使土颗粒表面生成碱土金属氢氧化物。
六、预浸水法
预浸水法是在修建建筑物前预先对湿陷性黄土场地大面积浸水,使土体在饱和自重应力作用下,发生湿陷产生压密,以消除全部黄土层的自重湿陷性和深部土层的外荷湿陷性。预浸水法一般适用于湿陷性黄土厚度大、湿陷性强烈的自重湿陷性黄土场地。由于浸水时场地周围地表下沉开裂,并容易造成“跑水”穿洞,影响建筑物的安全,所以空旷的新建地区较为适用。
⑦ 湿陷性黄土地基处理
2011-7-9 10:03 满意回答 一、垫层法
垫层法是先将基础下的湿陷性黄土一部分或全部挖除,然后用素土或灰土分层夯实做成垫层,以便消除地基的部分或全部湿陷量,并可减小地基的压缩变形,提高地基承载力,可将其分为局部垫层和整片垫层。当仅要求消除基底下1~3m湿陷性黄土的湿陷量时,宜采用局部或整片土垫层进行处理;当同时要求提高垫层土的承载力或增强水稳性时,宜采用局部或整片灰土垫层进行处理。
垫层的设计主要包括垫层的厚度、宽度、夯实后的压实系数和承载力设计值的确定等方面。垫层设计的原则是既要满足建筑物对地基变形及稳定的要求,又要符合经济合理的要求。同时,还要考虑以下几方面的问题:
1.局部土垫层的处理宽度超出基础底边的宽度较小,地基处理后,地面水及管道漏水仍可能从垫层侧向渗入下部未处理的湿陷性土层而引起湿陷,因此,设置局部垫层不考虑起防水、隔水作用,地基受水浸湿可能性大及有防渗要求的建筑物,不得采用局部土垫层处理地基。
2.整片垫层的平面处理范围,每边超出建筑物外墙基础外缘的宽度,不应小于垫层的厚度,即并不应小于2m。
3.在地下水位不可能上升的自重湿陷性黄土场地,当未消除地基的全部湿陷量时,对地基受水浸湿可能性大或有严格防水要求的建筑物,采用整片土垫层处理地基较为适宜。但地下水位有可能上升的自重湿陷性黄土场地,应考虑水位上升后,对下部未处理的湿陷性土层引起湿陷的可能性。
二、重锤表层夯实及强夯
重锤表层夯实适用于处理饱和度不大于60%的湿陷性黄土地基。一般采用2.5~3.0t的重锤,落距4.0~4.5m,可消除基底以下1.2~1.8m黄土层的湿陷性。在夯实层的范围内,土的物理、力学性质获得显着改善,平均干密度明显增大,压缩性降低,湿陷性消除,透水性减弱,承载力提高。非自重湿陷性黄土地基,其湿陷起始压力较大,当用重锤处理部分湿陷性黄土层后,可减少甚至消除黄土地基的湿陷变形。因此在非自重湿陷性黄土场地采用重锤夯实的优越性较明显。
强夯法加固地基机理一般认为,是将一定重量的重锤以一定落距给予地基以冲击和振动,从而达到增大压实度,改善土的振动液化条件,消除湿陷性黄土的湿陷性等目的。强夯加固过程是瞬时对地基土体施加一个巨大的冲击能量,使土体发生一系列的物理变化,如土体结构的破坏或排水固结、压密以及触变恢复等过程。其作用结果是使一定范围内的地基强度提高、孔隙挤密。
单点强夯是通过反复巨大的冲击能及伴随产生的压缩波、剪切波和瑞利波等对地基发挥综合作用,使土体受到瞬间加荷,加荷的拉压交替使用,使土颗粒间的原有接触形式迅速改变,产生位移,完成土体压缩-加密的过程。加固后土体的内聚力虽受到破坏或扰动有所降低,但原始内聚力随土体密度增大而得以大幅提高;单点强夯如图1所示,夯锤底下形成夯实核,呈近似的抛物线型,夯实核的最大厚度与夯锤半径相近,土体成千层饼状,其干密度大于1.85g/cm3;
三、挤密桩法
挤密桩法适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土地基,施工时,先按设计方案在基础平面位置布置桩孔并成孔,然后将备好的素土(粉质粘土或粉土)或灰土在最优含水量下分层填入桩孔内,并分层夯(捣)实至设计标高止。通过成孔或桩体夯实过程中的横向挤压作用,使桩间土得以挤密,从而形成复合地基。值得注意的是,不得用粗颗粒的砂、石或其它透水性材料填入桩孔内。
灰土挤密桩和土桩地基一般适用于地下水位以上含水量14%~22%的湿陷性黄土和人工黄土和人工填土,处理深度可达5~10米。灰土挤密桩是利用锤击打入或振动沉管的方法在土中形成桩孔,然后在桩孔中分层填入素土或灰土等填充料,在成孔和夯实填料的过程中,原来处于桩孔部位的土全部被挤入周围土体,通过这一挤密过程,从而彻底改变土层的湿陷性质并提高其承载力。其主要作用机理分两部分:
(一)机械打桩成孔横向加密土层,改善土体物理力学性能
在土中挤压成孔时,桩孔内原有土被强制侧向挤出,使桩周一定范围内土层受到挤压,扰动和重塑,使桩周土孔隙比减小,土中气体溢出,从而增加土体密实程度,降低土压缩性,提高土体承载能力。土体挤密范围,是从桩孔边向四周减弱,孔壁边土干密度可接近或超过最大干密度,也就是说压实系数可以接近或超过1.0,其挤密影响半径通常为1.5~2d(d为挤密桩直径),渐次向外,干密度逐渐减小,直至土的天然干密度,试验证明沉管对土体挤密效果可以相互叠加,桩距愈小,挤密效果愈显着。
(二)灰土桩与桩间挤密土合成复合地基
上部荷载通过它传递时,由于它们能互相适应变形,因此能有效而均匀地扩散应力,地基应力扩散得很快,在加固深度以下附加应力已大为衰减,无需坚实的下卧层。
桩径宜为300~450mm,并可根据所选用的成孔设备或成孔方法确定;
桩距可为桩径的2.0~2.5倍;
桩顶标高以上应设置300~500mm厚的2:8灰土,其压实系数不小于0.95;
灰土挤密桩和土挤密桩复合地基承载力特征值:《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002规定应通过现场单桩或多桩复合地基载荷试验确定。初步设计当无试验资料时,可按当地经验确定,但对灰土挤密桩复合地基的承载力特征值,不宜大于处理前的2倍,并不大于250kpa;对于土挤密桩复合地基承载力特征值,不宜大于处理前的1.4倍,并不宜大于180kpa.
用静载荷试验可测定单桩和桩间土的承载力,也可测定单桩复合地基或多桩复合地基承载力。当不用载荷试验时,桩间土的承载力可采用静力初探测定。
桩体特别是灰土填孔的桩体,采用静力初探测定其承载力不一定可行,但可采用动力触探测定。
处理后复合地基的载荷试验,应按《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2202中附录A的要求进行。
对高层建筑或更重要的建筑工程,应尽量通过载荷试验确定处理后复合地基承载力特征值和变形模量,这样不仅安全可靠,而且还不受规范中承载力特征值的限制,拓宽土挤密桩、灰土挤密桩地基的使用范围。
当基础的埋深大于0.5米时,处理地基的承载力特征值可按有关规范进行计算,深度修正系数取1.0,宽度不作修正,即:Fa=Fak+0+1.0*γm *(d-0.5)
工程资料表明:灰土挤密桩地基的承载力特征值已超过了400kpa,拓宽了灰土桩应用范围。
随着灰土桩应用范围的扩展,有的方法对桩间土并不产生挤密效应,应用的土质也不限于黄土和填土,在此情况下,需要有一个理论计算方法,根据其作用机理,完全可以建立一个复合地基承载力的计算公式:
(1)、 Fspk=(K1*Fpk*Ap+K2*Fsk*As)/A
式中:Fspk—复合地基承载力特征值(kpa)
Fpk—土桩或灰土桩承载力特征值(kpa)
Fsk—天然土地基承载力特征值(kpa)
A— 有效加固面积(平方米),A=Ap+As
Ap—土桩或灰土桩截面积(平方米)
As—桩间土受压面积(平方米)
K1—与土桩或灰土桩不同桩径、不同土质材料有关的系数,对于孔隙比不大于1.3、液性指数不大于1的一般粘性土和杂填土,K1可查表(表略)
K2—挤密后沉降量在10mm时的承载力特征值与挤密前地基受压沉降量在10mmm时承载力的比值,亦可取K2=1.0
(2)、若已知桩体的承载力特征值Fpk和变形模量Eop、桩间土的承载力特征值Fsk和变形模量Eos(一般按原地基取值)、处理地基中桩的置换率m,则可按下列公式计算复合地基承载力特征值:
Fspk=m*Fpk+(1-m)Fsk
E0sp=m*Eop+(1-m)Eos
一般情况下,上式计算结果偏于安全。但少量工程除外,即设计值高于实测值。
(3)、若已知桩土应力比,复合地基承载力特征值也可按下式计算:
Fspk=m*n*Fsk+(1-m)Fsk=[1+m(n-1)]Fsk=Fsk/Us
式中:n—桩土应力比
Us—应力扩散系数,Us=1/[1+m(n-1)]
(4)、复合地基承载力也可按刚度进行计算:
Fspk*A=Fpk*Ap+Fsk*As
式中符号意义同上式。
施工:成孔应按设计要求、成孔设备、现场土质和周围环境等情况,选用沉管(震动、锤击)或冲击等方法。
质量检验:灰土挤密桩和土挤密桩地基竣工验收时,承载力应采用复合地基载荷试验。
一般来说,挤密桩可以按等边三角形布置,这样可以达到均匀的挤密效果。每根桩都对其周围一定范围内的土体有一定的挤密作用,即使桩与桩之间有一小部分尚未被挤密的土体,因为其周围有着稳定的、不会发生湿陷的边界这一部分也不会发生湿陷变形。桩与其周围被挤密后的土体共同形成了复合地基,一起承受上部荷载。可以说,在挤密桩长度范围内土体的湿陷性已完全被消除处理后的地基与上部结构浑然一体,即使桩底以下土后的土体即使有沉降变形,也是微小的和均匀的,不致对上部结构形成威胁。桩的间距的大小直接影响到挤密效果的好坏,也与工程建设的经济性密切相关。
四、桩基础
桩基础既不是天然地基,也不是人工地基,属于基础范畴,是将上部荷载传递给桩侧和桩底端以下的土(或岩)层,采用挖、钻孔等非挤土方法而成的桩,在成孔过程中将土排出孔外,桩孔周围土的性质并无改善。但设置在湿陷性黄土场地上的桩基础,桩周土受水浸湿后,桩侧阻力大幅度减小,甚至消失,当桩周土产生自重湿陷时,桩侧的正摩阻力迅速转化为负摩阻力。因此,在湿陷性黄土场地上,不允许采用摩擦型桩,设计桩基础除桩身强度必须满足要求外,还应根据场地工程地质条件,采用穿透湿陷性黄土层的端承型桩(包括端承桩和摩擦端承桩),其桩底端以下的受力层:在非自重湿陷性黄土场地,必须是压缩性较低的非湿陷性土(岩)层;在自重湿陷性黄土场地,必须是可靠的持力层。这样,当桩周的土受水浸湿,桩侧的正摩阻力一旦转化为负摩阻力时,便可由端承型桩的下部非湿陷性土(岩)层所承受,并可满足设计要求,以保证建筑物的安全与正常使用。
五、化学加固法
在我国湿陷性黄土地区地基处理应用很多,并取得实践经验的化学加固法包括硅化加固法和碱液加固法,其加固机理如下:
硅化加固湿陷性黄土的物理化学过程,一方面基于浓度不大的、粘滞度很小的硅酸钠溶液顺利地渗入黄土孔隙中,另一方面溶液与土的相互凝结,土起着凝结剂的作用。
碱液加固:利用氢氧化钠溶液加固湿陷性黄土地基在我国始于20世纪60年代,其加固原则为:氢氧化钠溶液注入黄土后,首先与土中可溶性和交换性碱土金属阳离子发生置换反映,反映结果使土颗粒表面生成碱土金属氢氧化物。
六、预浸水法
预浸水法是在修建建筑物前预先对湿陷性黄土场地大面积浸水,使土体在饱和自重应力作用下,发生湿陷产生压密,以消除全部黄土层的自重湿陷性和深部土层的外荷湿陷性。预浸水法一般适用于湿陷性黄土厚度大、湿陷性强烈的自重湿陷性黄土场地。由于浸水时场地周围地表下沉开裂,并容易造成“跑水”穿洞,影响建筑物的安全,所以空旷的新建地区较为适用。
⑧ 银川是湿陷性黄土地区吗
银川属于深厚湿陷性黄土地区。
宁夏深厚湿陷性黄土地基处理是针对黄土塬区深厚湿陷性土层的蒸发量远大于降雨量、竖向浸水影响范围远大于水平向影响范围、地下水位低于湿陷性土层以下、地面径流主要来源于大气降水或灌溉引水等特点,银川深厚湿陷性黄土地基处理提供一种以防水为主的深厚湿陷性黄土地基综合处理方法或简称IDITI法,宁夏深厚湿陷性黄土地基处理采用浅层阻水(impedance)、浅层导水(drainage)、浅层防水(interdiction)、封闭截水(truncation)和深层导水(infiltration)的综合方法,银川深厚湿陷性黄土地基处理也即挤密层或夯密层上填筑一层防水垫层,采用灰土密实填筑,填筑厚度至少为60cm;宁夏深厚湿陷性黄土地基处理在当土层深厚时,一般采用预浸水法或孔内深层夯实法。预浸水法是通过工程措施,针对湿陷土层本身进行处理,适用于处理自重湿陷性黄土地基,银川深厚湿陷性黄土地基处理不可能单以消除湿陷性为首选方案,应综合考虑防水措施和地基处理措施,同时还要兼顾经济、合理的原则。
⑨ 湿陷性黄土土地已被水浸蚀,还可以做地基吗,如何处理
2011-7-910:03满意回答一、垫层法垫层法是先将基础下的湿陷性黄土一部分或全部挖除,然后用素土或灰土分层夯实做成垫层,以便消除地基的部分或全部湿陷量,并可减小地基的压缩变形,提高地基承载力,可将其分为局部垫层和整片垫层。当仅要求消除基底下1~3m湿陷性黄土的湿陷量时,宜采用局部或整片土垫层进行处理;当同时要求提高垫层土的承载力或增强水稳性时,宜采用局部或整片灰土垫层进行处理。垫层的设计主要包括垫层的厚度、宽度、夯实后的压实系数和承载力设计值的确定等方面。垫层设计的原则是既要满足建筑物对地基变形及稳定的要求,又要符合经济合理的要求。同时,还要考虑以下几方面的问题:1.局部土垫层的处理宽度超出基础底边的宽度较小,地基处理后,地面水及管道漏水仍可能从垫层侧向渗入下部未处理的湿陷性土层而引起湿陷,因此,设置局部垫层不考虑起防水、隔水作用,地基受水浸湿可能性大及有防渗要求的建筑物,不得采用局部土垫层处理地基。2.整片垫层的平面处理范围,每边超出建筑物外墙基础外缘的宽度,不应小于垫层的厚度,即并不应小于2m。3.在地下水位不可能上升的自重湿陷性黄土场地,当未消除地基的全部湿陷量时,对地基受水浸湿可能性大或有严格防水要求的建筑物,采用整片土垫层处理地基较为适宜。但地下水位有可能上升的自重湿陷性黄土场地,应考虑水位上升后,对下部未处理的湿陷性土层引起湿陷的可能性。二、重锤表层夯实及强夯重锤表层夯实适用于处理饱和度不大于60%的湿陷性黄土地基。一般采用2.5~3.0t的重锤,落距4.0~4.5m,可消除基底以下1.2~1.8m黄土层的湿陷性。在夯实层的范围内,土的物理、力学性质获得显着改善,平均干密度明显增大,压缩性降低,湿陷性消除,透水性减弱,承载力提高。非自重湿陷性黄土地基,其湿陷起始压力较大,当用重锤处理部分湿陷性黄土层后,可减少甚至消除黄土地基的湿陷变形。因此在非自重湿陷性黄土场地采用重锤夯实的优越性较明显。强夯法加固地基机理一般认为,是将一定重量的重锤以一定落距给予地基以冲击和振动,从而达到增大压实度,改善土的振动液化条件,消除湿陷性黄土的湿陷性等目的。强夯加固过程是瞬时对地基土体施加一个巨大的冲击能量,使土体发生一系列的物理变化,如土体结构的破坏或排水固结、压密以及触变恢复等过程。其作用结果是使一定范围内的地基强度提高、孔隙挤密。单点强夯是通过反复巨大的冲击能及伴随产生的压缩波、剪切波和瑞利波等对地基发挥综合作用,使土体受到瞬间加荷,加荷的拉压交替使用,使土颗粒间的原有接触形式迅速改变,产生位移,完成土体压缩-加密的过程。加固后土体的内聚力虽受到破坏或扰动有所降低,但原始内聚力随土体密度增大而得以大幅提高;单点强夯如图1所示,夯锤底下形成夯实核,呈近似的抛物线型,夯实核的最大厚度与夯锤半径相近,土体成千层饼状,其干密度大于1.85g/cm3;三、挤密桩法挤密桩法适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土地基,施工时,先按设计方案在基础平面位置布置桩孔并成孔,然后将备好的素土(粉质粘土或粉土)或灰土在最优含水量下分层填入桩孔内,并分层夯(捣)实至设计标高止。通过成孔或桩体夯实过程中的横向挤压作用,使桩间土得以挤密,从而形成复合地基。值得注意的是,不得用粗颗粒的砂、石或其它透水性材料填入桩孔内。灰土挤密桩和土桩地基一般适用于地下水位以上含水量14%~22%的湿陷性黄土和人工黄土和人工填土,处理深度可达5~10米。灰土挤密桩是利用锤击打入或振动沉管的方法在土中形成桩孔,然后在桩孔中分层填入素土或灰土等填充料,在成孔和夯实填料的过程中,原来处于桩孔部位的土全部被挤入周围土体,通过这一挤密过程,从而彻底改变土层的湿陷性质并提高其承载力。其主要作用机理分两部分:(一)机械打桩成孔横向加密土层,改善土体物理力学性能在土中挤压成孔时,桩孔内原有土被强制侧向挤出,使桩周一定范围内土层受到挤压,扰动和重塑,使桩周土孔隙比减小,土中气体溢出,从而增加土体密实程度,降低土压缩性,提高土体承载能力。土体挤密范围,是从桩孔边向四周减弱,孔壁边土干密度可接近或超过最大干密度,也就是说压实系数可以接近或超过1.0,其挤密影响半径通常为1.5~2d(d为挤密桩直径),渐次向外,干密度逐渐减小,直至土的天然干密度,试验证明沉管对土体挤密效果可以相互叠加,桩距愈小,挤密效果愈显着。(二)灰土桩与桩间挤密土合成复合地基上部荷载通过它传递时,由于它们能互相适应变形,因此能有效而均匀地扩散应力,地基应力扩散得很快,在加固深度以下附加应力已大为衰减,无需坚实的下卧层。桩径宜为300~450mm,并可根据所选用的成孔设备或成孔方法确定;桩距可为桩径的2.0~2.5倍;桩顶标高以上应设置300~500mm厚的2:8灰土,其压实系数不小于0.95;灰土挤密桩和土挤密桩复合地基承载力特征值:《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002规定应通过现场单桩或多桩复合地基载荷试验确定。初步设计当无试验资料时,可按当地经验确定,但对灰土挤密桩复合地基的承载力特征值,不宜大于处理前的2倍,并不大于250kpa;对于土挤密桩复合地基承载力特征值,不宜大于处理前的1.4倍,并不宜大于180kpa.用静载荷试验可测定单桩和桩间土的承载力,也可测定单桩复合地基或多桩复合地基承载力。当不用载荷试验时,桩间土的承载力可采用静力初探测定。桩体特别是灰土填孔的桩体,采用静力初探测定其承载力不一定可行,但可采用动力触探测定。处理后复合地基的载荷试验,应按《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2202中附录A的要求进行。对高层建筑或更重要的建筑工程,应尽量通过载荷试验确定处理后复合地基承载力特征值和变形模量,这样不仅安全可靠,而且还不受规范中承载力特征值的限制,拓宽土挤密桩、灰土挤密桩地基的使用范围。当基础的埋深大于0.5米时,处理地基的承载力特征值可按有关规范进行计算,深度修正系数取1.0,宽度不作修正,即:Fa=Fak+0+1.0*γm*(d-0.5)工程资料表明:灰土挤密桩地基的承载力特征值已超过了400kpa,拓宽了灰土桩应用范围。随着灰土桩应用范围的扩展,有的方法对桩间土并不产生挤密效应,应用的土质也不限于黄土和填土,在此情况下,需要有一个理论计算方法,根据其作用机理,完全可以建立一个复合地基承载力的计算公式:(1)、Fspk=(K1*Fpk*Ap+K2*Fsk*As)/A式中:Fspk—复合地基承载力特征值(kpa)Fpk—土桩或灰土桩承载力特征值(kpa)Fsk—天然土地基承载力特征值(kpa)A—有效加固面积(平方米),A=Ap+AsAp—土桩或灰土桩截面积(平方米)As—桩间土受压面积(平方米)K1—与土桩或灰土桩不同桩径、不同土质材料有关的系数,对于孔隙比不大于1.3、液性指数不大于1的一般粘性土和杂填土,K1可查表(表略)K2—挤密后沉降量在10mm时的承载力特征值与挤密前地基受压沉降量在10mmm时承载力的比值,亦可取K2=1.0(2)、若已知桩体的承载力特征值Fpk和变形模量Eop、桩间土的承载力特征值Fsk和变形模量Eos(一般按原地基取值)、处理地基中桩的置换率m,则可按下列公式计算复合地基承载力特征值:Fspk=m*Fpk+(1-m)FskE0sp=m*Eop+(1-m)Eos一般情况下,上式计算结果偏于安全。但少量工程除外,即设计值高于实测值。(3)、若已知桩土应力比,复合地基承载力特征值也可按下式计算:Fspk=m*n*Fsk+(1-m)Fsk=[1+m(n-1)]Fsk=Fsk/Us式中:n—桩土应力比Us—应力扩散系数,Us=1/[1+m(n-1)](4)、复合地基承载力也可按刚度进行计算:Fspk*A=Fpk*Ap+Fsk*As式中符号意义同上式。施工:成孔应按设计要求、成孔设备、现场土质和周围环境等情况,选用沉管(震动、锤击)或冲击等方法。质量检验:灰土挤密桩和土挤密桩地基竣工验收时,承载力应采用复合地基载荷试验。一般来说,挤密桩可以按等边三角形布置,这样可以达到均匀的挤密效果。每根桩都对其周围一定范围内的土体有一定的挤密作用,即使桩与桩之间有一小部分尚未被挤密的土体,因为其周围有着稳定的、不会发生湿陷的边界这一部分也不会发生湿陷变形。桩与其周围被挤密后的土体共同形成了复合地基,一起承受上部荷载。可以说,在挤密桩长度范围内土体的湿陷性已完全被消除处理后的地基与上部结构浑然一体,即使桩底以下土后的土体即使有沉降变形,也是微小的和均匀的,不致对上部结构形成威胁。桩的间距的大小直接影响到挤密效果的好坏,也与工程建设的经济性密切相关。四、桩基础桩基础既不是天然地基,也不是人工地基,属于基础范畴,是将上部荷载传递给桩侧和桩底端以下的土(或岩)层,采用挖、钻孔等非挤土方法而成的桩,在成孔过程中将土排出孔外,桩孔周围土的性质并无改善。但设置在湿陷性黄土场地上的桩基础,桩周土受水浸湿后,桩侧阻力大幅度减小,甚至消失,当桩周土产生自重湿陷时,桩侧的正摩阻力迅速转化为负摩阻力。因此,在湿陷性黄土场地上,不允许采用摩擦型桩,设计桩基础除桩身强度必须满足要求外,还应根据场地工程地质条件,采用穿透湿陷性黄土层的端承型桩(包括端承桩和摩擦端承桩),其桩底端以下的受力层:在非自重湿陷性黄土场地,必须是压缩性较低的非湿陷性土(岩)层;在自重湿陷性黄土场地,必须是可靠的持力层。这样,当桩周的土受水浸湿,桩侧的正摩阻力一旦转化为负摩阻力时,便可由端承型桩的下部非湿陷性土(岩)层所承受,并可满足设计要求,以保证建筑物的安全与正常使用。五、化学加固法在我国湿陷性黄土地区地基处理应用很多,并取得实践经验的化学加固法包括硅化加固法和碱液加固法,其加固机理如下:硅化加固湿陷性黄土的物理化学过程,一方面基于浓度不大的、粘滞度很小的硅酸钠溶液顺利地渗入黄土孔隙中,另一方面溶液与土的相互凝结,土起着凝结剂的作用。碱液加固:利用氢氧化钠溶液加固湿陷性黄土地基在我国始于20世纪60年代,其加固原则为:氢氧化钠溶液注入黄土后,首先与土中可溶性和交换性碱土金属阳离子发生置换反映,反映结果使土颗粒表面生成碱土金属氢氧化物。六、预浸水法预浸水法是在修建建筑物前预先对湿陷性黄土场地大面积浸水,使土体在饱和自重应力作用下,发生湿陷产生压密,以消除全部黄土层的自重湿陷性和深部土层的外荷湿陷性。预浸水法一般适用于湿陷性黄土厚度大、湿陷性强烈的自重湿陷性黄土场地。由于浸水时场地周围地表下沉开裂,并容易造成“跑水”穿洞,影响建筑物的安全,所以空旷的新建地区较为适用。