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摘要：湿陷性黄土地区的基础选型应根据其地基土属于自重湿陷性场地还是非自重湿陷性场地的不同，湿陷性黄土层的覆盖厚度大小、湿陷等级、以及基础作用力性质和大小不同分别采取不同的基础型式。经过湿陷性黄土地区的塔位选择，应尽可能远离水浇地，有汇水的地区，并且避开冲、落水洞等地方。位于山坡、山梁、山顶等位置的杆塔推荐采用原状土基础。
关键词：湿陷性黄土；自重湿陷性；自立性；灰土换填；原状土基础
黄土是干旱半干旱区的沉积物，由于其特定的生成环境和存在的历史环境，形成其明显的柱状节理和大孔隙结构，这种独特的结构性直接影响着黄土的力学性状和工程性质。湿陷性是黄土的主要工程特性。所谓湿陷性是指在一定压力下受水浸湿，土结构迅速破坏，并产生显著的附加下沉。根据外力的不同，又可分为自重湿陷性黄土和非自重湿陷性黄土。湿陷性黄土在我国分布很广，主要分布在山西、陕西、甘肃大部分地区以及河南的西部。此外新疆、山东、辽宁、宁夏、青海、河北以及内蒙古的部分地区也有分布，但不连续。湿陷性黄土的最大特点是大孔隙，高压缩性，遇水时土体急剧下沉。由于其上述特殊的物理力学特性，输电线路运行期间常常会发生塔基沉陷、斜坡滑塌等工程灾害，严重影响电网的安全运行。本文将对湿陷性黄土的处理方式进行归纳总结，并提出新的见解。
1湿陷性黄土的工程性质
（1） 黄土的分类
根据其发育时期的不同，黄土可分为老黄土和新黄土，新黄土一般具有湿陷性，老黄土一般不具湿陷性或者仅仅上部部分土层具湿陷性。
根据湿陷性黄土的上覆压力的性质可分为自重湿陷性黄土和非自重湿陷性黄土两类。
（2） 湿陷性黄土的特征
湿陷性黄土具有以下几种土质特征：
①湿陷性。黄土在受水浸蚀后，在自重压力或附加压力下，产生土质结构中的易溶盐类溶解，使颗粒间作用力遭受破坏，且互引力大于自身重力，引致土粒形成蜂窝状结构；并在外荷载作用下，致使土粒间隙之间扩展、相通，最终造成土质强烈变形，强度下降，形成湿陷特征。
②直立性。
③膨脹性和崩解性。
④难压实及水敏感性。
（3） 湿陷性黄土的湿陷机理
黄土湿陷的原因主要有三种：
①黄土的力学性质改变。黄土在浸水及外部荷载因素下，使剪应力超过抗剪强度，从而发生湿陷。
②黄土内部受浸水湿化作用下，使土壤自身摩擦力降低，外部扰动作用诱发湿陷。
③黄土内部结构发生崩解，使黄土颗粒间胶结强度弱化，颗粒间相对迁移，并伴随小颗粒进入大间隙。同时由于颗粒间胶结被水溶解，在外部扰动作用下强度已不堪平衡，造成土质结构损坏。
2湿陷性黄土地基塔位选择原则
（1） 当线路工程无法避免经过湿陷性黄土地区时，应尽量将塔位选择在非自重湿陷性黄土地基。因为非自重湿陷性黄土在自重作用下遇水不会湿陷或者湿陷量较小，对铁塔的基础影响较小。
（2） 当塔位无法避开湿陷性黄土地基时，应尽量将塔位选在山顶较平坦处，植被较多处，避开地势较陡的山坡以及植被稀少的地段。
（3） 应避开将受力较大的直线塔或者转角塔位选在新近堆积的松散的黄土地基上。
（4） 对于地面坡度较大、植被稀疏的地段，由于夏季多暴雨，易造成奇峰、陡壁、溶洞、陷穴、天生桥等微地貌，塔位选择时应考虑避开该类地段。
（5） 严禁将塔位选在地势低洼、冲沟等一些在雨季易汇水的地段。
3湿陷性黄土地区的基础选型及处理
3.1基础选型原则
湿陷性黄土地区的基础选型应根据其地基土属于自重湿陷性场地还是非自重湿陷性场地的不同，湿陷性黄土层的覆盖厚度大小、湿陷等级、以及基础作用力性质和大小不同分别采取不同的基础型式。鉴于黄土的湿陷变形对斜柱基础的不利影响，不便于铁塔的组装就位，以及变形后不便于纠正，因此建议在湿陷性黄土地区尽量不采用斜插基础。
（1） 直柱掏挖基础
由湿陷性黄土的特征可知，湿陷性黄土具有较高强度和较小的压缩性，在天然含水较少的状态下，能支撑近90度的天然陡壁边坡。因此为了充分利用这一特征，可以采用掏挖基础，且黄土高原地区地下水埋藏较深，可以充分发挥掏挖基础的优势。
因此对于基础作用力较小的直线塔位、或者位于非湿陷性黄土地基的塔位、或者位于非自重湿陷性黄土的轻微湿陷性场地的塔位均可采用直柱掏挖基础。
（2） 直柱板式扩展基础
对于基础作用力较大的直线塔位或者转角塔位受压基础，且位于自重湿陷性黄土地基或者湿陷性等级严重的地段，按照《湿陷性黄土地区建筑规范》GB 50025-2004的规定进行处理。
因此当塔位所处地段湿陷性黄土覆盖层较厚且桩基础不宜穿透时，且塔位地形容易汇水时，建议采用开挖类基础，如直柱柔性扩展基础，并对地基进行处理措施；当塔位地形不易汇水时，也可采用挖孔基础。
（3） 挖孔基础
对塔位位于坡度较大的湿陷性黄土地段采取浅基础无法满足地形要求时，或者基础作用力较大的塔位处，且湿陷性土层覆盖厚度小于10m、地下水埋藏更深的场地，可以充分利用土体的直立特性，采取挖孔基础。
由于湿陷性黄土遇水湿陷时对桩侧产生负摩阻力，因此位于该地段的桩应按端承桩计算，且为了减小黄土在湿陷过程中的桩侧产生的负摩阻力对桩身承载力的不利影响，建议在开挖成孔时尽量保持孔壁的光滑。
3.2 湿陷性黄土地质地基处理措施
《湿陷性黄土地区建筑规范》（GB 50025-2004）中定义的湿陷性黄土是指在一定压力下受水浸湿，土结构迅速破坏，并产生显著附加下沉的黄土；可见，湿陷性黄土产生下沉的条件是受水浸湿，只要保证地基不要受水浸湿，就不会产生显著附加下沉。目前，处理湿陷性黄土的方法很多，大致可归纳为以下几个方面：
（1）进行地基处理，提高地基承载力，减少湿陷性对上部结构的影响；
（2）采取防水措施，隔离发生湿陷的诱发因素；
（3）同时改善上部结构的构造和基础型式，提高结构的抗湿陷能力；
（4）根据湿陷性黄土的特性，充分发挥原状土基础的受力特性，规避湿陷性黄土的遇水崩解特性。
经过湿陷性黄土地区的塔位选择，原则上应尽量避免塔立在湿陷性黄土地基上，如无法避免，应尽可能远离水浇地，有汇水的地区，并且避开冲，落水洞等地方，应尽量使塔位立在无汇水或者排水顺畅的地方，如还无法避免，应进行地基处理措施。
同其它建、构筑物相比，送电线路工程具有分散性、独立性、复杂性、运输困难等特点。鉴于以上原因，制定湿陷黄土处理原则时，宜灵活对待：在满足相关规程规范要求的同时，应结合以往工程的设计经验及运行经验，采取适合具体工程的处理原则。既要尽可能降低工程造价，又要简化施工、缩短工期。
湿陷性黄土产生下沉的条件是受水浸湿，只要抓住这个重要条件，综合考虑塔型、地形、湿陷等级和水等主要因素，湿陷黄土的处理问题即可迎刃而解。通常，应主要以防水为主，做好塔位排水，使地基土不受水侵蚀；当防水处理不能满足要求时，可采用相应的地基处理措施。
总之，湿陷性黄土地区杆塔基础优先采用原状土基础，在原状土基础设计过程中，可以根据当地气象水文条件得出自然条件下的最大渗水深度，在基础计算时最大渗水深度范围内的部分可以不参与计算，掏挖基础相应增大耕植层来实现，挖孔基础通过增大自由端来实现。
地基处理一般采用灰土垫层法。此方法由于采用人工作业，不需要专用设备，适用于各种地形条件，且对各级别黄土湿陷性均有较好的处理效果。灰土垫层坚固耐用，施工简便，造价低廉。特别是在我国广大的湿陷性黄土地区，采用灰土垫层不仅可改善黄土地基的受力状况，更重要的是它有较好的抗水防渗能力，是抵御湿陷性黄土地基湿陷变形的良好措施，因而得到了广泛的应用。
参考文献：
[1]王永炎，林在贯. 中国黄土的结构特征及物理力学性质[M]. 北京： 科学出版社，1990.
关键词：湿陷性黄土；自重湿陷性；自立性；灰土换填；原状土基础
黄土是干旱半干旱区的沉积物，由于其特定的生成环境和存在的历史环境，形成其明显的柱状节理和大孔隙结构，这种独特的结构性直接影响着黄土的力学性状和工程性质。湿陷性是黄土的主要工程特性。所谓湿陷性是指在一定压力下受水浸湿，土结构迅速破坏，并产生显著的附加下沉。根据外力的不同，又可分为自重湿陷性黄土和非自重湿陷性黄土。湿陷性黄土在我国分布很广，主要分布在山西、陕西、甘肃大部分地区以及河南的西部。此外新疆、山东、辽宁、宁夏、青海、河北以及内蒙古的部分地区也有分布，但不连续。湿陷性黄土的最大特点是大孔隙，高压缩性，遇水时土体急剧下沉。由于其上述特殊的物理力学特性，输电线路运行期间常常会发生塔基沉陷、斜坡滑塌等工程灾害，严重影响电网的安全运行。本文将对湿陷性黄土的处理方式进行归纳总结，并提出新的见解。
1湿陷性黄土的工程性质
（1） 黄土的分类
根据其发育时期的不同，黄土可分为老黄土和新黄土，新黄土一般具有湿陷性，老黄土一般不具湿陷性或者仅仅上部部分土层具湿陷性。
根据湿陷性黄土的上覆压力的性质可分为自重湿陷性黄土和非自重湿陷性黄土两类。
（2） 湿陷性黄土的特征
湿陷性黄土具有以下几种土质特征：
①湿陷性。黄土在受水浸蚀后，在自重压力或附加压力下，产生土质结构中的易溶盐类溶解，使颗粒间作用力遭受破坏，且互引力大于自身重力，引致土粒形成蜂窝状结构；并在外荷载作用下，致使土粒间隙之间扩展、相通，最终造成土质强烈变形，强度下降，形成湿陷特征。
②直立性。
③膨脹性和崩解性。
④难压实及水敏感性。
（3） 湿陷性黄土的湿陷机理
黄土湿陷的原因主要有三种：
①黄土的力学性质改变。黄土在浸水及外部荷载因素下，使剪应力超过抗剪强度，从而发生湿陷。
②黄土内部受浸水湿化作用下，使土壤自身摩擦力降低，外部扰动作用诱发湿陷。
③黄土内部结构发生崩解，使黄土颗粒间胶结强度弱化，颗粒间相对迁移，并伴随小颗粒进入大间隙。同时由于颗粒间胶结被水溶解，在外部扰动作用下强度已不堪平衡，造成土质结构损坏。
2湿陷性黄土地基塔位选择原则
（1） 当线路工程无法避免经过湿陷性黄土地区时，应尽量将塔位选择在非自重湿陷性黄土地基。因为非自重湿陷性黄土在自重作用下遇水不会湿陷或者湿陷量较小，对铁塔的基础影响较小。
（2） 当塔位无法避开湿陷性黄土地基时，应尽量将塔位选在山顶较平坦处，植被较多处，避开地势较陡的山坡以及植被稀少的地段。
（3） 应避开将受力较大的直线塔或者转角塔位选在新近堆积的松散的黄土地基上。
（4） 对于地面坡度较大、植被稀疏的地段，由于夏季多暴雨，易造成奇峰、陡壁、溶洞、陷穴、天生桥等微地貌，塔位选择时应考虑避开该类地段。
（5） 严禁将塔位选在地势低洼、冲沟等一些在雨季易汇水的地段。
3湿陷性黄土地区的基础选型及处理
3.1基础选型原则
湿陷性黄土地区的基础选型应根据其地基土属于自重湿陷性场地还是非自重湿陷性场地的不同，湿陷性黄土层的覆盖厚度大小、湿陷等级、以及基础作用力性质和大小不同分别采取不同的基础型式。鉴于黄土的湿陷变形对斜柱基础的不利影响，不便于铁塔的组装就位，以及变形后不便于纠正，因此建议在湿陷性黄土地区尽量不采用斜插基础。
（1） 直柱掏挖基础
由湿陷性黄土的特征可知，湿陷性黄土具有较高强度和较小的压缩性，在天然含水较少的状态下，能支撑近90度的天然陡壁边坡。因此为了充分利用这一特征，可以采用掏挖基础，且黄土高原地区地下水埋藏较深，可以充分发挥掏挖基础的优势。
因此对于基础作用力较小的直线塔位、或者位于非湿陷性黄土地基的塔位、或者位于非自重湿陷性黄土的轻微湿陷性场地的塔位均可采用直柱掏挖基础。
（2） 直柱板式扩展基础
对于基础作用力较大的直线塔位或者转角塔位受压基础，且位于自重湿陷性黄土地基或者湿陷性等级严重的地段，按照《湿陷性黄土地区建筑规范》GB 50025-2004的规定进行处理。
因此当塔位所处地段湿陷性黄土覆盖层较厚且桩基础不宜穿透时，且塔位地形容易汇水时，建议采用开挖类基础，如直柱柔性扩展基础，并对地基进行处理措施；当塔位地形不易汇水时，也可采用挖孔基础。
（3） 挖孔基础
对塔位位于坡度较大的湿陷性黄土地段采取浅基础无法满足地形要求时，或者基础作用力较大的塔位处，且湿陷性土层覆盖厚度小于10m、地下水埋藏更深的场地，可以充分利用土体的直立特性，采取挖孔基础。
由于湿陷性黄土遇水湿陷时对桩侧产生负摩阻力，因此位于该地段的桩应按端承桩计算，且为了减小黄土在湿陷过程中的桩侧产生的负摩阻力对桩身承载力的不利影响，建议在开挖成孔时尽量保持孔壁的光滑。
3.2 湿陷性黄土地质地基处理措施
《湿陷性黄土地区建筑规范》（GB 50025-2004）中定义的湿陷性黄土是指在一定压力下受水浸湿，土结构迅速破坏，并产生显著附加下沉的黄土；可见，湿陷性黄土产生下沉的条件是受水浸湿，只要保证地基不要受水浸湿，就不会产生显著附加下沉。目前，处理湿陷性黄土的方法很多，大致可归纳为以下几个方面：
（1）进行地基处理，提高地基承载力，减少湿陷性对上部结构的影响；
（2）采取防水措施，隔离发生湿陷的诱发因素；
（3）同时改善上部结构的构造和基础型式，提高结构的抗湿陷能力；
（4）根据湿陷性黄土的特性，充分发挥原状土基础的受力特性，规避湿陷性黄土的遇水崩解特性。
经过湿陷性黄土地区的塔位选择，原则上应尽量避免塔立在湿陷性黄土地基上，如无法避免，应尽可能远离水浇地，有汇水的地区，并且避开冲，落水洞等地方，应尽量使塔位立在无汇水或者排水顺畅的地方，如还无法避免，应进行地基处理措施。
同其它建、构筑物相比，送电线路工程具有分散性、独立性、复杂性、运输困难等特点。鉴于以上原因，制定湿陷黄土处理原则时，宜灵活对待：在满足相关规程规范要求的同时，应结合以往工程的设计经验及运行经验，采取适合具体工程的处理原则。既要尽可能降低工程造价，又要简化施工、缩短工期。
湿陷性黄土产生下沉的条件是受水浸湿，只要抓住这个重要条件，综合考虑塔型、地形、湿陷等级和水等主要因素，湿陷黄土的处理问题即可迎刃而解。通常，应主要以防水为主，做好塔位排水，使地基土不受水侵蚀；当防水处理不能满足要求时，可采用相应的地基处理措施。
总之，湿陷性黄土地区杆塔基础优先采用原状土基础，在原状土基础设计过程中，可以根据当地气象水文条件得出自然条件下的最大渗水深度，在基础计算时最大渗水深度范围内的部分可以不参与计算，掏挖基础相应增大耕植层来实现，挖孔基础通过增大自由端来实现。
地基处理一般采用灰土垫层法。此方法由于采用人工作业，不需要专用设备，适用于各种地形条件，且对各级别黄土湿陷性均有较好的处理效果。灰土垫层坚固耐用，施工简便，造价低廉。特别是在我国广大的湿陷性黄土地区，采用灰土垫层不仅可改善黄土地基的受力状况，更重要的是它有较好的抗水防渗能力，是抵御湿陷性黄土地基湿陷变形的良好措施，因而得到了广泛的应用。
参考文献：
[1]王永炎，林在贯. 中国黄土的结构特征及物理力学性质[M]. 北京： 科学出版社，1990.