黄土地基的处理方法与非饱和黄土地基处理

非饱和黄土地基处理的主要目的就是消除湿陷性；对饱和黄土地基则主要是减小压缩性，提高承载力。

　　50年代，限于当时对湿陷性黄土的认识水平和施工条件的限制，地基处理仅针对洞穴、墓坑或杂填土进行局部处理，达不到消除湿陷性之目的。而从施工到使用，都要求地基严格防水，事实上也很难做到，往往是防不胜防。所以在第一、二个五年计划期间曾出现过不少湿陷事故，特别在兰州地区，建筑物因湿陷开裂的情况较为普遍。由此，引起了工程界对黄土湿陷性及地基处理问题的重视和深入研讨。随后，在西安地区就逐渐采用大开挖做整片土垫层的办法，但对深厚的湿陷性黄土场地还是难以全部消除其湿陷性，仍需注意防水和采取一些防水与结构相结合的设计措施；在兰州地区采用人工挖孔混凝土井桩的办法，将建筑支承在深度5~15m的卵石层上。这些方法对消除湿陷性，减少湿陷事故起到了一定的作用，但费工、费时、造价高。当时苏联已广泛采用土桩深层挤密法，不用开挖换土，对地基进行深层加密处理，以达到消除湿陷性之目的。我国直到60年代中期才开始采用这种深层挤密法，发展成为具有中国特点的灰土桩挤密法，提高了地基的承载力与水稳性。土桩或灰土桩挤密法具有原位处理、以土治土和处理深度大等优点。所以，从70年代起，在西北、华北等黄土地区很快获得推广，并于1985年由陕西省编制了专用标准《灰土桩和土桩挤密地基设计施工及验收规程》（DBJ24—2—85），随后，在国家有关标准中也列入了相关条文，成为我国黄土地基的主要处理方法之一。

　　大约从80年代初起，在我国黄土地区的一些城市和灌区，有相当一部分地区因地下水位上升，湿陷性黄土转化为低强度、高压缩性的饱和黄土，针对这类地基的处理，先后引进开发了振冲桩法、振动沉管灌注桩法、深层搅拌（粉喷和浆喷）法及素混凝土（或粉煤灰混凝土）挤密桩法等，并在应用中结合黄土特性，在设计计算等方面有所改进和发展。

　　从80年代开始，强夯法在黄土地区应用也较广。特别是强夯法很适合结构性与欠压密状态并存的黄土特点，在内蒙、山西、陕西、甘肃和青海等省相继采用，并结合工程，在设计计算与施工工艺方面都有改进和发展；当场地条件适合于强夯时，不仅技术效果和经济效益显著，而且简便、快速。

　　进入90年代，在黄土地基处理方面又出现了以下几种新技术：

　　1、钻孔夯扩桩挤密法（又称孔内强夯法、碴土桩法或DDC技术）：这种地基处理方法是司炳文开发成功的。它是先成孔（一般采用螺旋钻成孔），再向孔内分层回填建筑垃圾或碴土，以尖底或弧形底锤在较高的落距下向孔内夯击，锤底以辐射状近似半椭圆球形分布的动应力冲击挤压土体，从而形成复合地基。由于这一技术将地基处理与消纳建筑垃圾（或碴土）相结合，所以在拆旧建新的城镇可谓一举两得。目前已在西安、宝鸡等地一些工程中应用。

　　2、夯坑基础：这一技术是前苏联70年代试验成功的，现已有相应的规程。它是用与基础形状相同的重锤（如上大下小的倒棱台柱），沿导向架提升到3~8m高度，然后自动脱钩下落锤击地基，形成0.6~3.0深的锤形模（夯）坑，再在坑内布置钢筋、筑混凝土，即成夯坑基础。为了提高夯坑基础的处理效果和承载力，可在夯坑内加填碎石等骨料，并夯入地基内。由于这种施工工艺在处理地基的同时就形成了基坑，省去了挖基坑和立模板的工序与材料，故省工省时省料。该技术经机械电子工业部勘察研究院在湿陷性黄土场地上试验与研究，已在延安火车站和某油田工程中应用，效果良好。

　　3、夯坑法：适于处理饱和黄土或饱和粘性土地基。它是以强夯挤密施工手段将卵（碎）石、矿渣等骨料夯（挤）入地基，挤掉软弱土以达置换之目的。其置换加固区近似梨形，一般有效加固范围横向为1.25倍夯底直径，纵向为1.5~2.5倍夯底直径，处理后的地基成为一种以置换材料为主体的复合地基，称之为夯坑地基。

　　4、人工智能在湿陷性黄土地基处理中的应用：汤磊、陈正汉等提出了一种基于人工神经网络的强夯有效加固深度预估方法；又利用专家系统原理，研制开发了电厂湿陷性黄土地基处理的计算机辅助优选设计系统（CAOSDS）。试用结果表明，这两种人工智能方法在地基处理领域具有较高的实用价值。