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摘要：濕陷性黃土地區(qū)建筑工程的地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，在充分利用基土承載力之后，如何對(duì)濕陷性處理問(wèn)題進(jìn)行安全論證原則下有針對(duì)性的，合理、完善的應(yīng)對(duì)與設(shè)防。以降低工程造價(jià)，減少施工工期，是具有重大經(jīng)濟(jì)意義的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。...

濕陷性黃土地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)一議

馮建榮 18629376604

（漢棠置業(yè)公司710054西安）

    某建筑工程項(xiàng)目位于渭北塬地，屬渭河北岸三級(jí)階地，場(chǎng)地呈黃土高原形態(tài)。勘察揭示地下水埋深25米左右，自然地面10米以下有Ⅲ-Ⅳ級(jí)自重濕陷性黃土，濕陷性土層厚度達(dá)12～25米，累計(jì)濕陷量169～535㎜。從地面一米以下二層土開(kāi)始，土的承載力分別為130-180kpa。場(chǎng)地地震加速度值0.15g ,按7度設(shè)防。該工程建筑項(xiàng)目多為二層磚混結(jié)構(gòu)房，在《濕陷性黃土地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》中劃分為三類(lèi)，地勘報(bào)告推薦的地基基礎(chǔ)做法為擠密樁復(fù)合地基和開(kāi)挖灰土換填法。設(shè)計(jì)確定的工程做法為3：7灰土擠密樁復(fù)合地基，僅地基處理造價(jià)即為500元／㎡以上。由于建筑成本偏大，又從新進(jìn)行了專(zhuān)家論證，研究決定改為基礎(chǔ)以下按III～IV級(jí)自重濕陷土分別進(jìn)行5～6米的2:8灰土開(kāi)挖換填處理方案。經(jīng)測(cè)算，每平方米地基處理費(fèi)用仍然達(dá)到 260元。地基處理費(fèi)用占到工程總造價(jià)的 15％左右。整個(gè)項(xiàng)目的地基處理費(fèi)用將超過(guò)一個(gè)多億，依然偏大。

    調(diào)查并參照當(dāng)?shù)氐牡鼗�土處理做法，大�?/span>2、3層民房建筑并未進(jìn)行濕陷性消除處理。這些房屋已建成數(shù)年，或時(shí)間更長(zhǎng)。不少房屋的周邊即是耕地或菜地，有著大量澆水的使用經(jīng)歷，而尚未聽(tīng)到發(fā)生濕陷沉降的問(wèn)題。有多層建筑的單位用房曾出現(xiàn)過(guò)沉降事故，其中有設(shè)計(jì)方面的問(wèn)題，更有使用方面的問(wèn)題，而室內(nèi)用水滲漏是其主要原因。這些大量存在的未經(jīng)濕陷性處理、且能長(zhǎng)期使用的建筑事實(shí)，畢竟能為我們帶來(lái)一些啟示或佐證。分析并參照當(dāng)?shù)卮祟?lèi)建筑的成敗經(jīng)驗(yàn)，在確保工程安全前提下探討濕陷性土的方案設(shè)計(jì)，具有明顯的、和現(xiàn)實(shí)經(jīng)濟(jì)意義。

    在濕陷性場(chǎng)地進(jìn)行地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，首先考慮的是土的承載力以及消除濕陷性。而消除濕陷性的目的只是為了確保承載力的穩(wěn)定性不受濕陷因素的破壞性影響。那么，如果能夠滿足承載力之后，對(duì)濕陷性消除問(wèn)題進(jìn)行具體分析，根據(jù)成本計(jì)算采用不同的方法，只要達(dá)到了地基土不發(fā)生濕陷的目的，可行不可行呢？或者說(shuō)，有沒(méi)有不須消除濕陷性或者有限消除濕陷性、也能能夠確保地基土不發(fā)生濕陷的系統(tǒng)做法？

    濕陷性土只有遇到水的情況下才會(huì)發(fā)生濕陷，如果徹底杜絕了向濕陷土來(lái)水的路徑，就可以避免濕陷可能性。向濕陷土層進(jìn)水的路徑無(wú)非三點(diǎn)，即上部地面、土層側(cè)面和土層下部。在一般濕陷性黃土地區(qū)，都存在上部非濕陷土層具有相當(dāng)厚度且又有一定承載力，以及地面降水稀少、地下水埋置較深的特點(diǎn)。而且濕陷性越嚴(yán)重、濕陷土層越厚，這些特點(diǎn)也更明顯。據(jù)此，經(jīng)論證采取系統(tǒng)的針對(duì)性措施，是可以做到、也應(yīng)該做到這一點(diǎn)的。

    下面試從幾方面對(duì)地基土進(jìn)水的預(yù)防措施，來(lái)議不做濕陷性消除工作的可能性。以期拋磚引玉，將濕陷性場(chǎng)地地基基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)引向深入討論，形成更加科學(xué)合理的工程做法。

一、做好地面防排水總體設(shè)計(jì)

    地面來(lái)水主要是降雨以及工業(yè)與民用給排水，降雨更能影響地下水位升降。這些都是影響工程地質(zhì)發(fā)生濕陷變形的首要因素。所以從工程方案設(shè)計(jì)開(kāi)始就對(duì)地面防排水進(jìn)行綜合考慮，是預(yù)防濕陷的重要問(wèn)題。與此同時(shí)，濕陷土地區(qū)也有對(duì)降雨雨水十分珍視的需要，如開(kāi)挖設(shè)置蓄水池塘、貯水窖等。故此，可以按照項(xiàng)目區(qū)域地形預(yù)作引水及貯水設(shè)施，對(duì)雨水和污水處理后的凈水進(jìn)行再利用，防止其在建筑區(qū)域積存造成不利影響。

二、認(rèn)真設(shè)置基礎(chǔ)周邊的防水保護(hù)

    建筑地下部分、地基基礎(chǔ)以及濕陷土層的四周外圍區(qū)域，都是需要進(jìn)行側(cè)向防水的考慮范圍。鑒于側(cè)向來(lái)水的水源無(wú)非是地面滲水和附近的水池、水庫(kù)、河流滲入形成。除了在以上地方的水底岸邊做好防滲處理，以及地面排水之外，在建筑物地下部分的外圍或者滲水方向建造諸如地下隔滲墻，對(duì)建筑基礎(chǔ)做隔滲灰土回填保護(hù)等。

三、周密考慮可能引起地下水位上升的預(yù)防措施

    濕陷土層下部進(jìn)水，即地下水位上升，也是引發(fā)濕陷沉降的重要因素，西安地區(qū)在七十年代就曾出現(xiàn)過(guò)此類(lèi)事件。引起區(qū)域地下水位上升的原因，除了超常規(guī)大量降雨之外，附近存在水庫(kù)河流等長(zhǎng)期滲水或突發(fā)滲水是主要因素。地下水的沁滲影響，是高壓區(qū)向低壓區(qū)、高含水向低含水方向滲透。如同以上做法，有針對(duì)性的設(shè)置特定區(qū)域地面防排水系統(tǒng)設(shè)施，在水庫(kù)河流的水底做出針對(duì)性處理，如鋪設(shè)防滲塑料膜、澆筑混凝土襯貼，以減少貯水的外泄損失和滲水威脅。對(duì)控制地下水位變化能夠起到一定作用。

四、仔細(xì)劃分設(shè)置沉降縫和伸縮縫

    對(duì)可能引起的濕陷沉降預(yù)作深入分析，按建筑平面在最不利處或變形薄弱處盡量設(shè)置伸縮變形縫，適當(dāng)縮小建筑體型，提高建筑物應(yīng)對(duì)沉降的變形能力。

五、嚴(yán)格選用水衛(wèi)器件及其防滲漏要求

    室內(nèi)用水防滲不當(dāng)引發(fā)的地基沉降事故，是多年來(lái)工程出現(xiàn)沉降裂縫的主要原因。所以選用能夠保證使用質(zhì)量和使用年限的合格給排水管道、接頭、閥門(mén)等器具，做好地面、地溝底層防水施工，確保從材料設(shè)備質(zhì)量到施工質(zhì)量，從程序質(zhì)量控制到質(zhì)量責(zé)任管理明確制度管理和責(zé)任追究，是防止工程滲漏的根本。在易于出現(xiàn)不均勻沉降、造成挫位的工程部位，設(shè)置沉降空間以及選用柔性管道連接；對(duì)容易出現(xiàn)變形老化的關(guān)鍵水衛(wèi)器材，要做為工程移交說(shuō)明的重要內(nèi)容，進(jìn)行定期檢查和重點(diǎn)檢查，按質(zhì)量壽命制定定期檢查更換的管理制度。筆者曾加固處理過(guò)某學(xué)校學(xué)生公寓樓因管理不當(dāng)，幾年間連續(xù)發(fā)生盥洗室滲漏導(dǎo)致樓房嚴(yán)重沉降、大面積裂縫無(wú)法使用的事故危房，教訓(xùn)深刻。

六、做好防水地溝及檢查井抵抗變形破壞的設(shè)計(jì)

    在濕陷土地區(qū)建造防滲地溝是建筑設(shè)計(jì)的必須內(nèi)容。但地溝、檢查井因與承重墻發(fā)生沉降碰壓、車(chē)輛重壓、開(kāi)挖碰撞、地下漏水及局部不均勻沉降等引起的變形破裂，牽連管道開(kāi)裂漏水問(wèn)題，也是造成工程滲漏水的原因之一。筆者曾見(jiàn)識(shí)并處理過(guò)老舊住宅出現(xiàn)因地溝管道排水受阻、管道開(kāi)裂，污水經(jīng)地溝向地基土中滲漏事故，事故給相鄰在建施工造成嚴(yán)重影響。需要研究正視。

七、制定嚴(yán)格的防滲漏使用、檢修及維護(hù)制度

    任何建筑工程雖然經(jīng)過(guò)良好的設(shè)計(jì)與施工，在漫長(zhǎng)的使用期間都不可能保證不會(huì)出現(xiàn)滲漏水。地質(zhì)及地下水位變化、建筑物不均勻沉降、零配件破損、材料老化等原因，都會(huì)造成工程出現(xiàn)滲漏水。所以在工程使用的漫長(zhǎng)時(shí)間里，建立嚴(yán)格細(xì)致的防滲漏用水管理及檢修制度，使人人熟知并認(rèn)真執(zhí)行，進(jìn)行定期檢查和重點(diǎn)檢查，按質(zhì)量壽命制定及時(shí)更換的管理制度。是保證防止出現(xiàn)滲漏水，保證工程使用質(zhì)量、使用安全和使用年限的基礎(chǔ)性工作。要從工程移交后的使用全過(guò)程，按照工程部位和滲漏水重點(diǎn)的輕重緩急，落實(shí)物業(yè)管理工作。

    上述防水措施只是提出一點(diǎn)設(shè)想，盼能經(jīng)過(guò)討論得到完善。如果能夠做好系統(tǒng)性防水工作，則兩層地面磚混建筑設(shè)計(jì)即使不進(jìn)行濕陷土消除工作，也應(yīng)該能保證工程的正常使用。退一步講，即使個(gè)別工程出現(xiàn)沉降裂縫，通過(guò)及時(shí)救治也不是不可以的，并不會(huì)給使用造成大的影響。其經(jīng)濟(jì)效果顯而易見(jiàn)。

    相關(guān)規(guī)范主編羅宇生教授認(rèn)為，根據(jù)多年工程實(shí)踐，說(shuō)明地面滲水對(duì)地基土造成不利影響的可能性甚微。羅教授并表示在新的規(guī)范修編中將對(duì)此類(lèi)問(wèn)題給予適當(dāng)涉及。工程理論緊跟實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、工程規(guī)范緊隨理論研究。為基本建設(shè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益服務(wù)，及時(shí)進(jìn)行有益嘗試，把創(chuàng)新發(fā)展落實(shí)在每一項(xiàng)工程實(shí)踐之中。

    所以，在上述系統(tǒng)防水設(shè)計(jì)的條件下，我們建議把該兩層磚混房的地基處理確定為：基礎(chǔ)以下做1米素土回填和1米2:8灰土回填。可以滿足承載力的需要，也能保證防滲要求及其對(duì)濕陷土產(chǎn)生的不利影響。

    此類(lèi)情況如果可行，進(jìn)行深入研究之后，或許也能應(yīng)用于其它類(lèi)似工程設(shè)計(jì)。

(本文來(lái)源：陜西省土木建筑學(xué)會(huì)      文徑網(wǎng)絡(luò)：雷丹 尹維維 編輯     劉真 文徑 審核)

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