膨胀土地区的基础选型与地基处理

摘要：膨胀土地区对建于其上的建筑物有着相当严重的潜在危害，长期以来建筑施工单位对其十分重视，并不断探索合理有效的基础选型方法和地基处理措施。本文分别对基础较深与基础较小两类建筑物的基础选型方法进行阐述，同时为膨胀土地区的地基处理措施提出几点相关建议。
　　关键词：膨胀土地区，基础选型，地基处理
　　膨胀土是一种粘性土，内含大量亲水性矿物质，一般承载力较高，均在150KPa以上，也很坚固密实，但遇水后急剧膨胀，水干后又立即收缩，可给建于其上的建筑物或构筑物造成极大的危害，从而导致巨大的经济损失。相关建筑单位在基础选型和地基处理过程中必须引起高度重视，采取有效措施，避免由于膨胀土的特性而给建筑物造成损害。
　　一、膨胀土地区的基础选型
　　膨胀土地区虽然土的承载力较高，但又同时具有膨胀和收缩可逆性，建筑物易受自然环境的影响，因此膨胀土地区的基础选型十分重要。膨胀土地区上的建筑物，一般情况下不仅因其胀缩这一内在特性而发生变形，还会收到一些外在因素的影响，比如压力与含水量。
　　1.基础较深建筑物的选型
　　对于需要基础埋置较深以及荷重较大的一些建筑物，其由于地基的深度不在大气影响深度的范围内，因此发生的变形主要是压缩变形，房屋受损程度较低，灾害不算特别严重。此类建筑的基础一般深埋，荷重又大，较少受外界自然环境的影响，其中降雨和蒸发虽然对膨胀土能够产生较为强烈的影响，但对这类建筑物的影响不大。故此，此类建筑物符合天然地基的要求，应使用天然地基。
　　2.基础较小、浅建筑物的选型
　　对于一二层建筑物，因自重轻，整体刚度差，基础较小且一般埋置较浅。由于建筑场地湿度条件变化(日照、通风、排水或渗漏)，基础随地基土反复不断地升降移动，导致轻型房屋墙体裂缝。
　　此种破坏作用的具体表现是:外墙比内墙更易裂开，施工单位对于轻型建筑物的基础选型必须慎重考虑，天然地基宜采用深基础，以解决由建筑自身较轻，基础又小又浅而产生的问题。
　　二、膨胀土地区的地基处理措施
　　基坑开挖应避免大面积全面展开，开挖应采用分区层、分阶段的快速作业法进行，施工期间不得使基坑爆晒浸水。基坑挖土接近基底设计标高时，在其上预留150m~300mm土层，待下道工序开始前继续挖除。对开挖到位部分立即用150mm厚C15混凝土垫层进行封闭。为避垫层开裂，使得地表水渗入基底土中，垫层内配置双层双钢筋网片8@200。为减下地下水渗入基底土，垫层应向基外延伸，轴线外不小于5m。基坑侧壁及顶部3m范围内用土工塑料布或挂网喷浆等措施进行覆盖，避免降水影基坑的安全。基坑底部设置排水沟及积水井，基坑场地不积水。
　　（一）增加对地基土的压强
　　按照基础宽度宜小不宜大的原则，对原计算的柱下单独基础和条形基础普遍减小宽度5%至10%，以增大基础对地基土的压强。大量的建筑工程采用该措施，且都取得了比较理想的结果。由此可见，增加对地基土的压强这一方法可以在很大程度上抵消膨胀土由于受水而产生的较大膨胀力，从而使膨胀土对建筑物的破坏作用大大减轻。
　　（二）做好基础底
　　地基是否牢固的关键在于基础底，因此一定要重视基础底的建设，一般情况下都是做三七灰土垫层，该垫层厚1.0M，宽度超过基础宽度每边200MM。另外需要注意的一点是灰土的配置问题，必须使用非膨胀土来做土料，严禁使用膨胀土。
　　（三）山墙、门窗周围的防护
　　建筑物易变性的部分多为山墙，门窗周围，因此这方面的防护工作必须做好。施工单位应在山墙转角处，门窗洞口下部增设Q6锚拉筋及水平向加强构造钢筋。从而使基础的刚度增强，该结构的整体抗变形能力也随之增强。
　　（四）妥善处理施工用水
　　由于膨胀土遇水后会发生膨胀，因此在膨胀土地区的施工过程中，应采取有效的防水措施。基础施工前完成场地土方，挡土墙，护坡，排水沟等工程，使排水畅通，护坡稳定。
　　另外，施工单位还要妥善处理施工用水，并采取相应措施避免管网漏水。避免内在隐患。同时，基础施工宜快速作业，防止基槽开挖后长时间的曝晒或浸泡。对于建筑工地上用水量较大的临时生活和生产设施，如临时水池，洗料场，搅拌站等应远离建筑物，一般至建筑外墙应大于15m。施工用水仅仅远离建筑物是不够的，还应做好相关排水设施，使上述施工临时用水不能够流入基坑。
　　（五）基础的强化
　　为防止膨胀土的胀缩给建筑物造成不良影响，施工单位应强化基础，如在基础圈梁及上部圈梁应一次浇筑，避免留有施工缝。
　　（六）合理防水
　　水是直接影响土的胀缩变形的因素，因此合理防水是抑制膨胀土特性的关键。相关单位应从全方面采取防水措施，彻底切断所有供水路线。
　　首先，施工单位应加大散水宽度及坡度，地下给排水管道均设置管沟并做好管沟的防水，防止渗漏，管道距建筑外墙基础边缘不小于3m。而且要做砼散水，下设不小于15cm，厚的三七灰土垫层。做防水地面，并设钢筋砼防漏管沟。
　　此外，在建筑物周围，为减少植物蒸发作用对膨胀土的影响，不应种植过高且枝繁叶茂的花草树木。但为了美化环境，建筑物周围仍需一定的绿化措施。一般情况下，建筑散水外的空地以草皮为主，距建筑物4m内选用低矮、耐修剪和蒸发量小的果树，花树，松柏等树种，速生树种应设置灰土隔离带，沟与建筑物不小于5m。
　　对于管沟及建筑物的处理场地应尽量保持自然地形，避免大挖大填，对基础膨胀土位置的小区道路可参照公路膨胀土地基的处理。采用灰土置换法处理。对地下管道及其附属构筑物的应设置150mm灰土垫层，管道应敷设在砂垫层上。
　　（七）正确处理膨胀土
　　膨胀土以其独特的性质区别于非膨胀土，因此施工过程中挖出的膨胀土应该正确处理，严禁将其作为其他建筑物的回填土。
　　三、结语
　　膨胀土地区虽然一般在我国云南、广西、广东地区较为常见，但是其他地区相关施工单位不能因此而放松警惕。在建筑过程中，一旦忽视了对膨胀土的识别以及缺乏对其破坏性的了解，将会造成非常大的损失。轻则建筑物变形，房屋受损轻微，重则造成不可估量的经济损失。因此在膨胀土地区上进行建筑施工，必须要熟悉膨胀土的相关特性，合理进行基础选型，并根据膨胀土地区的具体情况进行地基处理，以防止建筑物的变形和受损，避免不必要的经济损失。
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