9.2 湿陷性黄土地基 9.2.1 基本规定 1 湿陷性黄土地区的建筑物根据其重要性、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,分为甲、乙、丙、丁四类,并应符合表9.2.1的规定。 当建筑物各单元的重要性不同时,可根据各单元的重要性划分为不同类别。具体可结合现行国家标准《湿陷性黄土地区建筑规范》GB 50025—2004附录E的规定确定。 2 防止或减小地基浸水湿陷的设计措施分为地基处理措施、防水措施和结构措施三种。应根据建筑物的分类和场地湿陷类型、地基湿陷等级采取以地基处理为主的综合措施。防水措施和结构措施一般用于地基不处理或用于消除地基部分湿陷量的建筑,以弥补地基处理(或不处理)的不足。结构措施的目标是减小或调整建筑物的不均匀沉降或使结构适应地基的变形。 3 设计文件中应注明对甲类建筑和重要的乙类建筑的沉降观测点布置及在施工和使用期间的沉降观测要求。 4 设计文件中应附有对场地、建筑物和管道的使用与维护说明。无特殊要求时,应注明按《湿陷性黄土地区建筑规范》GB 50025—2004的有关规定进行维护和检修。 9.2.2 勘察 1 湿陷性黄土地区的勘察除遵守本措施第1、2章的基本内容外,还应结合建筑物的特点和设计要求,对场地、地基作出评价,对地基处理措施提出建议。并应查明下列内容: 1)黄土地层的时代、成因; 2)湿陷性黄土层的厚度; 3)湿陷系数、自重湿陷系数和湿陷起始压力随深度的变化; 4)场地湿陷类型和地基湿陷等级的平面分布; 5)变形参数和承载力; 6)地下水及环境水的变化趋势; 7)其他工程地质资料。 2 黄土湿陷性评价: 1)黄土的湿陷性,应按室内浸水(饱和)压缩试验,在一定压力下测定的湿陷系数δs进行判定,当δs<0.015时定为非湿陷性黄土;当δs≥0.015时定为湿陷性黄土; 2)湿陷性黄土的湿陷程度,可按下式判定: 0.015≤δs≤0.030湿陷性轻微; 0.030<δs≤0.070湿陷性中等; δs>0.070湿陷性强烈。 9.2.4 湿陷性黄土地基的地基处理和设计措施要求: 1 湿陷性黄土地基的平面处理范围,应符合下列规定: 1)当为局部处理时,其处理范围在非自重湿陷性黄土场地,每边应超出基础底面宽度的1/4倍,并不应小于0.5m;在自重湿陷性黄土场地,每边应超出基础底面宽度3/4倍,并不应小于1m。 2)当为整片处理时,其处理范围应大于建筑物底层平面的面积,超出建筑物外墙基础外缘的宽度:每边不宜小于处理土层厚度的1/2,并不应小于2m。 2 甲类建筑应消除地基的全部湿陷量或采用桩基础穿透全部湿陷性黄土层,或将基础设置在非湿掐性黄土层上,防水措施和结构措施可按一般地区的规定设计。在湿陷性黄土层很厚的场地上,当上述措施实现确有困难时,应采取专门措施。 3 乙、丙类建筑应消除地基的部分湿陷量,最小处理厚度应分别符合表9.2.4—1、2要求。并应采取结构措施和防水措施,以弥补地基处理的不足。 注:1 当为Ⅱ级自重湿陷性黄土场地时,处理厚度不应小于2.5m,且下部未处理湿陷性黄土层的剩余湿陷量不应大于200mm。 2 当地基湿陷性等级为Ⅲ级或Ⅳ级时,下部未处理土层的剩余湿陷量均不应大于200mm,对多层建筑宜采用整片处理,地基处理厚度分别不应小于3m或4m。 4 各级湿陷性黄土地基上的丁类建筑,其地基可不处理。但在Ⅰ级湿陷性黄土地基上,应采取基本防水措施;在Ⅱ级湿陷性黄土地基上,应采取结构措施和基本防水措施;在Ⅲ、Ⅳ级湿陷性黄土地基上,应采取结构措施和检漏防水措施。 5 水池类构筑物的地基处理,应采用整片土(或灰土)垫层。在非自重湿陷性黄土场地,灰土垫层的厚度不宜小于0.30m,土垫层的厚度不应小于0.50m;在自重湿陷性黄土场地,对一般水池,应设1.00~2.50m厚度的土(或灰土)垫层,对特别重要的水池,宜消除地基的全部湿陷量。 6 对设备基础应根据其重要性与使用要求和场地的湿陷类型、地基湿陷等级及其受水浸湿可能性的大小确定设计措施。 7 在新近堆积黄土场地上,乙、丙类建筑的地基处理厚度小于新近堆积黄土层的厚度时,应进行下卧层承载力的验算和地基压缩变形的计算。 8 在自重湿陷性黄土场地,如室内设备和地面有严格要求时,应采取检漏防水措施或严格防水措施,必要时应采取地基处理措施。 9 各类建筑物的地基符合下列中的任一款,均可按非湿陷性黄土场地进行设计: 1)地基湿陷量的计算值小于或等于50mm。 2)在非自重湿陷性黄土场地,地基内各土层的湿陷起始压力值,均大于其附加压力与上覆土的饱和自重压力之和。 9.2.5 湿陷性黄土地基处理方法: 湿陷性黄土地基处理方法,应根据建筑物类别、湿陷性黄土的特性、施工条件、材料来源等综合考虑。可按表9.2.6—1选择其中一种或多种相结合的最佳处理方法。 9.2.6 表9.2.6—1中所列的地基处理方法除应遵循本措施第9.2.4条所述的规定外,尚应符合下列要求: 1 垫层法: 1)湿陷性黄土地基采用垫层法主要是指素土垫层和灰土垫层,当仅要求消除地基下1~3m的湿陷性黄土的湿陷量时,宜采用局部(或整片)素土垫层。当同时要求提高垫层土的承载力及增强水稳性时,宜采用整片灰土垫层。 2)控制土(或灰土)垫层的压实系数,不应小于表9.2.6—2中规定的数值。 3)土(或灰土)垫层的承载力特征值,应根据现场原位试验结果确定。当无试验资料时,对土垫层不宜超过180kPa,对灰土垫层不宜超过250kPa。 注:1 在同一栏内,单击夯击能小的取小值,单击夯击能大的取大值。 2 消除湿陷性黄土层的有效深度,从起夯面算起。 3)在强夯土表面以上宜设置300~500mm厚度的灰土垫层。 4)强夯法处理湿陷性黄土的检测,应包括强夯土的干密度、压缩系数、湿陷系数指标及承载力。强夯土的承载力宜在强夯结束30d左右,采用静载荷试验测定。 3 挤密法: 1)挤密法适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土,挤密孔的孔位,宜按正三角形布置,孔心距可按下式计算: 2)当挤密处理深度不超过12m时,不宜预钻孔,挤密孔直径宜为0.35~0.45m;当挤密处理深度超过12m时,可预钻孔,其直径(d)宜为0.25~0.30m,挤密填料孔直径(D)宜为0.50~0.60m。 3)挤密填孔后,3个孔之间土的最小挤密系数:甲、乙类建筑不宜小于0.88,丙类建筑不宜小于0.84。 4)孔底在填料前必须夯实,孔内填料宜用素土或灰土,必要时可用强度高的水泥土等。当仅要求消除基底下湿陷性黄土的湿陷量时,宜填素土;当同时要求提高承载力时,宜填灰土、水泥土等强度高的材料。填料压实系数不宜小于0.97。 5)挤密地基,在基础下宜设置0.5m厚灰土(或土)垫层。 6)挤密后地基土的承载力特征值,应根据现场原位试验结果确定。当无试验资料时,可按下列方法取值:孔内填料为素土时,地基土的承载力特征值可按天然地基承载力特征值的1.4倍采用,但其值不宜超过200kPa;孔内填料为灰土时,地基土的承载力特征值可按天然地基承载力特征值的2倍采用,但其值不宜超过250kPa。 9.2.7 桩基础: 1 在湿陷性黄土场地采用桩基础,桩端必须穿透湿陷性黄土层,并应符合下列要求: 1)在非自重湿陷性黄土场地,桩端应支承在压缩性较低的非湿陷性黄土层中。 2)在自重湿陷性黄土场地,桩端应支承在可靠的岩(或土)层中。 2 在非自重湿陷性黄土场地,当自重湿陷量小于50mm时,单桩竖向承载力的计算应计入湿陷性黄土层内的桩长按饱和状态下的正侧阻力,当自重湿陷量的计算值等于或大于50mm时,可不计入湿陷性黄土层内的桩长按饱和状态下的正侧阻力;在自重湿陷性黄土场地,除不计湿陷性土层内的桩长按饱和状态下的正侧阻力,尚应扣除桩侧的负摩擦力。 3 在湿陷性黄土层厚度等于或大于10m的场地,对于采用桩基础的建筑,其单桩的竖向承载力特征值,应按《湿陷性黄土地区建筑规范》GB 50025—2004附录H的试验要点,在现场通过单桩竖向承载力静载荷浸水试验测定的结果确定。当单桩竖向承载力静载荷试验未进行浸水或浸水确有困难时,其单桩竖向承载力特征值可按有关经验公式进行估算。单桩水平承载力特征值,宜通过现场水平静载荷浸水试验的测试结果确定 4 自重湿陷性黄土场地,桩的纵向钢筋长度,不应小于自重湿陷性黄土层的厚度。 9.2.8 结构措施的具体要求 对需要采取结构措施的建筑物,结构设计应注意根据建筑物类别、地基湿陷等级或地基处理后下部未处理湿陷性黄土层的湿陷起始压力值或剩余湿陷量,采用适宜的结构体系和基础形式,加强结构的整体性与空间刚度,采用轻质墙体以减小对建筑物引起的不均匀沉降、倾斜和对构件不利情况发生等。注意预留适应沉降的净空。 1 当有地下管道或管沟穿越建筑物的基础或墙时,应按表9.2.8—1预留孔洞或采取结构措施。 5 其他还应注意的问题: 1)丙类建筑的基础埋置深度不应小于1m。 2)多层砌体结构不得采用空斗墙和无筋过梁。 3)对于跨度大于1m的过梁,当地基未经处理或未消除地基的全部湿陷量时,应采用钢筋混凝土过梁。 4)厂房内吊车上的净空高度,对消除地基全部湿陷量的建筑,不宜小于200mm;对消除地基部分湿陷量或地基未经处理的建筑,不宜小于300mm。 5)吊车梁应设计为简支,吊车梁与吊车轨之间应采用能调整的连接方式。