CN106337422B - 一种处理湿陷性黄土地区填方地基的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种处理湿陷性黄土地区填方地基的方法，分为建构筑物周边区域和空地区域，1)处理建构筑物周边区域地基的方法包括，步骤1.挖除建构筑物周边区域表层杂填土和根植土；2.素土分层回填；3.设置防水层；4.设置雨水及地表水收集池；5.设置防水层内暗渠；2)处理空白区域地基的方法包括，步骤6.挖除空白区域表层杂填土和根植土做；7.素土分层回填；8.设置透水地坪。根据场地需要采取不同的处理理念，在建构筑物周围采取防水、排水措施，防止建构筑物的地基遇水下陷；空地区域通过采用透水地坪，既保证地面不积水，也考虑了地下水的补给，合理解决了场地使用需求和自然规律的协调问题，为工程正常运行提供了基本保障。

Description

一种处理湿陷性黄土地区填方地基的方法

技术领域

本发明涉及土木工程建构筑物地基处理的领域，特别是一种处理湿陷性黄土地区填方地基的方法。

背景技术

湿陷性黄土地基的处理方法一般有预浸水法、换填法、夯实法、挤密法、硅化法等等。

预浸水法一般适用于湿陷深度大于10m 的自重湿陷性黄土，浸水后可消除地面下6m 土层的湿陷性，6m 以上的土层还应辅助其他处理措施。但预浸水法具有耗水量大、处理时间长，预浸水法用水量大（处理1m2 面积至少需用水5t），工期长（在一般情况下，一个场地从浸水起至下沉稳定以及土的含水量降低到一定要求时所需的时间，至少需要一年左右）等问题。因此，预浸水法只能在具备充足水源，又有较长施工准备时间的条件下才能采用。

挤密法是用打入桩、冲钻或爆扩等方法在土中成孔，然后用素土、石灰土或将石灰与粉煤灰混合分层夯填桩孔而成，用挤密的方法破坏黄土地基的松散、大孔结构，达到消除或减轻地基的湿陷性，适用于消除5～10m 深度内地基土的湿陷性。

硅化法是用硅酸钠溶液通过有孔的注射管压入土中，它与土中原有的大量水溶性盐类相互作用后形成硅胶，把土胶结，使土产生不透水性和水稳定性，提高土的强度。硅化法可达到的加固半径与土的渗透系数、灌注压力、灌注时间和溶液的粘滞度等有关，一般为0.4～0.7m，加固深度可根据土质情况和建筑物的要求确定，一般为4～5m。但是对已渗有石油产品、树胶和油类及地下水pH 值大于9 的地基土，不宜采用硅化法加固，且此法需耗用硅酸钠或氯化钙等工业原料，成本较高。

换填法是用灰土（三分石灰七分土）或素土（就地挖出的粘性土）分层夯实回填，减少地基的压缩性，提高地基的承载力，降低土的渗透性（或起隔水作用），往往以消除湿陷作为地基处理的目的，该方法的处理深度较浅，一般处理厚度一般为1.0～3.0m。

夯实法是用重锤提到高处使其自由落下给地基以冲击和振动，从而消除黄土湿陷性并提高其地基承载力。夯实法适用于地下水位以上，饱和度Sr ≤ 60% 的湿陷性黄土处理，根据起吊设备、锤重、落距的差别可分为重夯法和强夯法，重夯法可消除在1.0～1.5m深度内土层的湿陷性，强夯法可消除4～6m 范围内土层的湿陷性。

随着长庆油田建设的逐步扩展，陇东油区站场的选址受周边地区政策、地域环境等因素的影响，场地地形及周围环境较为复杂，不适于强夯处理，挤密桩由于造价较高也不大采用，换填法仅适合浅层地基的处理，因此传统的填方地基的处理方法，受到场地因素等限制，没有一个统一、规范的施工方法可遵循，实际施工时不可避免地存在施工操作比较随意、不规范、施工质量较差等诸多问题，经常造成湿陷性黄土地基遇水塌陷，严重得引起场地塌方，造成站内建构筑物的倾斜，墙体、地坪开裂，管线变形，影响了工程的正常运行。

因此，湿陷性黄土地区填方地基处理一直以来备受工程人员的重视，一直在寻求更好的解决办法。

发明内容

本发明的目的是根据湿陷性黄土地区的地形及周边环境，提供了一种通过明确规划整个场地雨水或其他地表水去处的方法，达到保持湿陷性黄土地区填方地基稳定的目的。

本发明所采用的技术方案如下：

一种处理湿陷性黄土地区填方地基的方法，该方法所述填方地基的填方区分为建构筑物周边区域和空地区域，所述的建构筑物包括建筑物和构筑物，

1).处理建构筑物周边区域地基的方法，是按如下步骤进行的：

步骤1，挖除建筑物及构筑物周边区域表层杂填土和根植土；

步骤2，素土回填；

步骤3，在建筑物或构筑物散水范围外2~4m的场地地坪下方450~750mm处，设置防水层；

步骤4，在建构筑物周边区域的场地竖向设计标高最低处设置雨水及地表水收集池；

步骤5，在建筑物、构筑物或道路与雨水及地表水收集池之间设置防水层内暗渠，通过暗渠将建筑物及构筑物周围场地的水引入雨水及地表水收集池3；

2).处理空地区域地基的方法，是按如下步骤进行的：

步骤6，挖除空地区域的表层杂填土和根植土；

步骤7，素土回填；

步骤8，在空地区域的场地地坪的下方做透水地坪。

步骤2和步骤7所述的素土回填采用素土分层夯实，每层填入厚度不超过300mm的素土，然后纵横两个方向交错碾压，交替进行，回填至设计标高。

步骤2所述的素土回填的压实系数不小于0.97。

步骤7所述的素土回填的压实系数不小于0.93。

步骤4所述的雨水及地表水收集池通过栅栏收集暗渠排来的水以及场地地坪排放至此的雨水和地表水。

步骤5所述的暗渠是疏通防水层积水的通道，由碎石砌成，碎石暗渠宽400mm，深300mm。

步骤8所述的透水地坪，考虑地下补给的构造从下向上施工顺序为：

a、在素土垫层上做60mm厚的中砂垫层；

b、在中砂垫层上做150mm厚的碎石粒径为5~60mm的碎石层；

c、在碎石层上做30mm厚的中砂层；

d、在中砂层上铺设60mm或80mm厚的沙基透水砖。

步骤8所述的透水地坪，不考虑地下补给的构造从下向上施工顺序为：

a、在二八灰土垫层上做60mm厚的中砂垫层；

b、在中砂垫层上做150mm厚的碎石粒径为5~60mm的碎石层；

c、在碎石层上做30mm厚的中砂层；

d、在中砂层上铺设60mm或80mm厚的沙基透水砖。

本发明的有益效果：

对整个总图布置，根据功能不同采取区别对待，分为建构筑物周边区域和空地（不包括绿化）区域， 在建构筑物周围采取防水、排水措施，防止建构筑物的地基遇水下陷；在建构筑物周围地坪下某个标高处设置防水层，防止雨水及地表水下渗，将聚集的水引至指定区域，统一收集排出；空地区域通过采用透水地坪，既保证地面不积水，也考虑了地下水的补给，合理解决了场地使用需求和自然规律的协调问题，如不考虑地下水的补给，则场地雨水通过透水砖、砂垫层、碎石层后，渗透至不透水的灰土层上，雨水随着有坡度的灰土层流向场地低处或指定的区域，达到了防止场地填方区遇雨水下陷的目的，满足了场地地基稳定性要求，为工程正常运行提供了基本保障。

附图说明

图1为场地总平面布置示意图；

图2为雨水及地表水收集池的平面示意图；

附图标记说明：

1-建筑物；2-构筑物；3-雨水及地表水收集池；4-防水层；5-场地地坪；6-排水明沟；7-暗渠；8-栅栏；9-道路；10-透水地坪。

具体实施方法

实施例1：

如图1所示，一种处理湿陷性黄土地区填方地基的方法，该方法所述填方地基的填方区分为建构筑物周边区域和空地区域，所述的建构筑物包括建筑物1和构筑物2，建筑物1通称建筑，一般指供人们进行生产、生活或其他活动的房屋或场所，例如，工业建筑、民用建筑、农业建筑和园林建筑等；构筑物2一般指人们不直接在内进行生产和生活活动的场所，如水塔、烟囱、栈桥、堤坝、蓄水池等。

1）.处理建构筑物周边区域地基的方法，是按如下步骤进行的：

步骤1，挖除建筑物1及构筑物2周边区域表层杂填土和根植土；根据岩土工程地质报告，一般站场的表面土层多为杂填土或根植土，地基处理前，需要将表层的杂填土和根植土挖除，露出原状土；

步骤2，素土回填：用购买的干净素土，或用采用场地挖方区的土经过过筛、分拣后，在保持干净素土最优含水量的情况下从场地低处开始分层回填；

步骤3，在建筑物1或构筑物2散水范围外2~4m的场地地坪5下方450~750mm处，设置防水层4，防止建构筑周围雨水及地表水下渗；

步骤4、在场地竖向设计标高最低处设置雨水及地表水收集池3，收集场地雨水、地表水以及建、构筑物周边渗入防水层（4）的水；

步骤5，在建筑物1、构筑物2或道路9与雨水及地表水收集池3之间设置防水层内暗渠7，通过暗渠7将建、构筑物周围场地的水引入雨水及地表水收集池3；

2).处理空地区域地基的方法，是按如下步骤进行的：

步骤6，挖除空地区域的表层杂填土和根植土；

步骤7，素土回填；

步骤8，在空地场地地坪的下方做透水地坪10。

本发明在已知技术——垫层法处理湿陷性黄土地区填方地基的基础上，发明了对场地不同区域不同处理的理念：在建构筑物周边区域的处理上，根据湿陷性黄土的特性，不让雨水或地表水下渗而采用了防水层，进而又发明了在防水层内设置暗渠，将防水层上的水引入雨水收集池等设施内，这样的处理方式有效阻止了雨水及地表水地下渗；本发明公开的这种处理的湿陷性黄土地区处理填方地基的方法，根据场地具体需要所采取的不同处理理念，即降低了工程造价，又兼顾了自然法则，满足工程对场地地基稳定的要求，保证整个工程的正常运行。

实施例2：

一种处理湿陷性黄土地区填方地基的方法，场地填方区分为建构筑物周边区域和空地区域：

1）.处理建构筑物周边区域地基的方法，是按如下步骤进行的：

步骤1，挖除建筑物1及构筑物2周边区域表层杂填土和根植土；根据岩土工程地质报告，一般站场的表面土层多为杂填土或根植土，地基处理前，需要将表层的杂填土和根植土挖除，露出原状土；

步骤2，素土回填采用素土分层夯实，用购买的干净素土，或用采用场地挖方区的土经过过筛、分拣后，在保持干净素土最优含水量的情况下从场地低处开始分层回填，每层填入厚度不超过300mm的素土，然后纵横两个方向交错碾压，交替进行，回填至设计标高，素土回填的倾斜方向同场地竖向设计坡度保持一致，素土回填的压实系数不小于0.97；

步骤3，在建、构筑物散水范围外2~4m的的场地地坪5下方150~300mm处，设置防水层4，以防建、构筑周围雨水及地表水下渗，保证下部地基的稳定；

步骤4、在场地竖向设计标高最低处设置排水明沟6及雨水及地表水收集池3，收集场地雨水、地表水以及建、构筑物周边渗入防水层4的水；

步骤5，在建、构筑物或道路9与雨水及地表水收集池3之间设置防水层内暗渠7，暗渠7是连接建造构筑物周边防水层与雨水及地表水收集设施的通道，通过栅栏8收集通过暗渠7引来的水，以及场地地坪5排放至此的雨水和地表水（如图2所示）；所述的暗渠7是疏通防水层积水的通道，由碎石砌成，碎石暗渠宽400mm，深300mm，是保障防水层正常工作的重要设施；

2).处理空地区域地基的方法，是按如下步骤进行的：

步骤6，挖除空地区域的表层杂填土和根植土；

步骤7，素土回填采用素土分层夯实，用购买的干净素土，或用采用场地挖方区的土经过过筛、分拣后，在保持干净素土最优含水量的情况下从场地低处开始分层回填，每层填入厚度不超过300mm的素土，然后纵横两个方向交错碾压，交替进行，回填至设计标高，素土回填的倾斜方向同场地竖向设计坡度保持一致，素土回填的压实系数不小于0.93；

步骤8，在距离场地标高-0.300m处开始做透水地坪10，透水地坪一般用于公园、庭院，引入工业场地的空地区域，很好地解决了工程运行的实际需要，采用的透水地坪保证地面不积水，可根据实际情况确定是否考虑地下水的补给。

实施例3：

在上述实施例的基础上，所述的透水地坪10，考虑地下补给的构造从下向上施工顺序为：

a、在素土垫层上做60mm厚的中砂垫层；

b、在中砂垫层上做150mm厚的碎石粒径为5~60mm的碎石层；

c、在碎石层上做30mm厚的中砂层；

d、在中砂层上铺设60mm或80mm厚的沙基透水砖。

所述的透水地坪10，不考虑地下补给的构造从下向上施工顺序为：

a、在二八灰土垫层上做60mm厚的中砂垫层；

b、在中砂垫层上做150mm厚的碎石粒径为5~60mm的碎石层；

c、在碎石层上做30mm厚的中砂层；

d、在中砂层上铺设60mm或80mm厚的沙基透水砖。

透水地坪用在空地区域的方法，既保证地面不积水，也考虑了地下水的补给，通过采用透水地坪，合理解决了场地使用需求和自然规律的协调问题，如不考虑地下水的补给，则场地雨水通过透水砖、砂垫层、碎石层后，渗透至不透水的灰土层上，雨水随着有坡度的灰土层流向场地低处或指定的区域，达到了防止场地填方区遇雨水下陷的目的，满足了场地地基稳定性要求，为工程正常运行提供了基本保障。

以上例举的仅是本发明的若干具体实施例，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种处理湿陷性黄土地区填方地基的方法，该方法所述填方地基的填方区分为建构筑物周边区域和空地区域，所述的建构筑物包括建筑物（1）和构筑物（2），其特征在于：

1).处理建构筑物周边区域地基的方法，是按如下步骤进行的：

步骤1，挖除建筑物（1）及构筑物（2）周边区域表层杂填土和根植土；

步骤2，素土回填；

步骤3，在建筑物（1）或构筑物（2）散水范围外2~4m的场地地坪（5）下方450~750mm处，设置防水层；

步骤4，在建构筑物周边区域的场地竖向设计标高最低处设置雨水及地表水收集池（3）；

步骤5，在建筑物（1）、构筑物（2）或道路（9）与雨水及地表水收集池（3）之间设置防水层内暗渠（7），通过暗渠（7）将建筑物（1）及构筑物（2）周围场地的水引入雨水及地表水收集池（3）；

2).处理空地区域地基的方法，是按如下步骤进行的：

步骤6，挖除空地区域的表层杂填土和根植土；

步骤7，素土回填；

步骤8，在空地区域的场地地坪的下方做透水地坪（10）。

2.根据权利要求1所述的一种处理湿陷性黄土地区填方地基的方法，其特征在于：步骤2和步骤7所述的素土回填采用素土分层夯实，每层填入厚度不超过300mm的素土，然后纵横两个方向交错碾压，交替进行，回填至设计标高。

3.根据权利要求1所述的一种处理湿陷性黄土地区填方地基的方法，其特征在于：步骤2所述的素土回填的压实系数不小于0.97。

4.根据权利要求1所述的一种处理湿陷性黄土地区填方地基的方法，其特征在于：步骤7所述的素土回填的压实系数不小于0.93。

5.根据权利要求1所述的一种处理湿陷性黄土地区填方地基的方法，其特征在于：步骤4所述的雨水及地表水收集池（3）通过栅栏（8）收集暗渠（7）排来的水以及场地地坪（5）排放至此的雨水和地表水。

6.根据权利要求1所述的一种处理湿陷性黄土地区填方地基的方法，其特征在于：步骤5所述的暗渠（7）是疏通防水层积水的通道，由碎石砌成，碎石暗渠宽400mm，深300mm。

7.根据权利要求1所述的一种处理湿陷性黄土地区填方地基的方法，其特征在于：步骤8所述的透水地坪（10），考虑地下补给的构造从下向上施工顺序为：

a、在素土垫层上做60mm厚的中砂垫层；

b、在中砂垫层上做150mm厚的碎石粒径为5~60mm的碎石层；

c、在碎石层上做30mm厚的中砂层；

d、在中砂层上铺设60mm或80mm厚的沙基透水砖。

8.根据权利要求1所述的一种处理湿陷性黄土地区填方地基的方法，其特征在于：步骤8所述的透水地坪（10），不考虑地下补给的构造从下向上施工顺序为：

a、在二八灰土垫层上做60mm厚的中砂垫层；

b、在中砂垫层上做150mm厚的碎石粒径为5~60mm的碎石层；

c、在碎石层上做30mm厚的中砂层；

d、在中砂层上铺设60mm或80mm厚的沙基透水砖。