我國對于濕陷性黃土地基處理的實踐已有幾十年，常用方法有灰土墊層法、強夯法和灰土擠密法。上述三種方法在濕陷性黃土地基處理中廣泛應用，但處理深度有限，多用于處理厚度小于15m 濕陷性黃土地基; 對于處理厚度大于15m 的濕陷性黃土地基，適用于只需進行局部地基處理的乙類及以下建筑。

　　張家塬風電場位于寧夏南部山區的同心縣張家塬鎮，屬黃土梁峁地貌，黃土厚度大于50m，其中濕陷性黃土厚度約25m，地下水埋深大于80m，黃土地基的濕陷等級為Ⅳ級自重濕陷性場地。

　　張家塬風電場的主體建筑為重要性等級為一級的甲類建筑，且濕陷性黃土地基厚度約為25m，根據《濕陷性黃土地區建筑規范》要求: 甲類建筑應消除地基的全部濕陷性或采用樁基礎穿透全部濕陷性黃土層，或將基礎設置在非濕陷性黃土層上。目前，消除深厚濕陷性黃土濕陷性的常用辦法是預浸水處理; 常用的樁基礎，主要以灌注樁為主。張家塬風電場地基土屬于深厚自重濕陷性黃土———相對于某一建筑類別和常規地基處理方法，如果自重濕陷性黃土厚度大于該地基處理方法所能處理的最大深度，且地基處理的最大深度或剩余濕陷量不滿足規范要求的自重濕陷性黃土，稱之為深厚自重濕陷性黃土。本工程采用樁基礎穿透濕陷性黃土層，場地內共布置了6 根試驗樁進行單樁豎向浸水載荷試驗，均為干作業人工挖孔混凝土灌注樁，樁徑為900mm，樁長為25. 0m，由于篇幅的限制，本文僅對其中2#和28#試樁資料進行試驗分析。

　　1 試樁的單樁豎向靜載荷試驗

　　兩根試樁均采用慢速維荷法，加荷級別定為10 級，首級加荷值為800kN，其余為400kN。在每級荷載作用下，樁的沉降量在每小時內小于0. 1mm，則認為已趨穩定，可加下一級荷載，兩根試樁的終止荷為4000kN。卸荷級別為加荷級別的兩倍，每卸一級觀測1 小時，卸到零時觀測3 小時。

　　根試樁在荷載作用下樁頂沉降量和樁身沉降量的曲線中分析得出: ( 1) 樁頂荷載在達到破壞荷載前，樁頂沉降主要由樁身壓縮量組成，兩根試樁在樁頂荷載小于2800kN 時，樁頂沉降和樁身沉降壓縮量基本相等; 在極限荷載作用下，2#和28#試樁的樁身壓縮量分別占總沉降量的55% 和59% 表現出摩擦型樁的特征。( 2) 卸載回彈量主要由樁身壓縮回彈構成，2#試樁和28#試樁的樁身壓縮回彈量分別占總回彈量的88% 和95%。( 3) 在樁頂荷載卸載到零時，2#試樁和28#試樁的樁身殘余壓縮量占最大樁身壓縮量的53% 和57%，說明樁身已產生了較大的塑性變形。( 4) 2#和28#試樁的最大沉降量分別為16. 28 和19. 29mm，曲線均出現明顯拐點，且在4000kN 荷載作用下，經24h 沉降尚未達到穩定，因此取前一級荷載3600kN 為單樁極限承載力。

　　2 浸水試驗

　　2. 1 浸水期間單樁豎向承載力

　　2#試樁和28#試樁在浸水期間的載荷沉降量曲線見圖2 和圖3。在天然狀態下，2#試樁和28#試樁加載至設計荷載3600kN 是的沉降量分別是8. 24mm 和11. 68mm。在浸水期間，樁頂維持設計荷載3600kN，2#試樁和28#試樁的濕陷沉降量為22. 18mm 和20. 68mm。在飽和狀態下，兩根試樁的最大加載量均為5200kN，最終沉降量2 # 試樁為71. 30mm，28#試樁為75. 85mm。兩根試樁加載至5000kN 時，均出現沉降突變，此時2 # 試樁的沉降量為56. 64mm，28 # 試樁的沉降量為61. 16mm。兩根試樁在浸水期間豎向極限承載力取曲線明顯陡降的起始點所對應的荷載，即4800kN。

　　2. 2 樁頂沉降和樁身彈性壓縮變形與荷載關系

　　在天然狀態下，兩根樁頂荷載加載至3600kN 時，樁頂的沉降量與樁身沉降量基本一致。對兩試樁加載至3600kN 時浸水，待土體自重濕陷性變形穩定后，由負摩阻力作用產生的樁頂附加沉降量2#試樁和28#試樁分別為22. 18mm 和20. 68mm，而2#試樁和28#試樁的樁身壓縮變形量分別為5. 5mm 和5. 2mm。在土體完全飽和狀態下，樁頂繼續加載至4800kN 時出現了明顯的拐點，而樁身變形呈非線性變化，并未發生破壞。

　　2. 3 浸水后樁身軸力傳遞與負摩擦力的演變特征

　　2#試樁保持恒載3600kN 在浸水條件下的實測軸力、摩阻力變化曲線見表1 和表2。由表中可以看出隨著浸水時間的增長，樁周土體發生濕陷變形，上部土層正摩阻力降低，逐漸向負摩阻力轉化，下部土層正摩阻力逐漸發揮。浸水3d 后樁側產生負摩阻力，形成下拉荷載，負摩阻力在初期增長較快，達到穩定后卻很慢。另外，負摩阻力沿樁身的發展是隨浸水時間的延續自上而下發生和發展的，在這一過程中，在樁的中性點以上，也是正摩阻力減小和消失的過程。在負摩阻力的作用下，樁身各截面的軸力也經歷了先急劇增長，后緩慢增長，最后趨于穩定的過程。最后，浸水10d 后，從土工試驗濕陷性看，2#試樁自樁頂9. 5m 以下濕陷已全部消除， 10 ～ 15m 之間剩余濕陷量在0 ～ 80mm 之間，說明在自然滲透10d 的情況下，自然滲透深度為9. 5m，這與樁身軸力最大值所在的樁身位置基本吻合。由此可以看出，2#試樁樁身負摩阻力主要是由于黃土浸水后產生的變形大于樁基在荷載作用下產生的變形而產生的。

　　3 結論

　　( 1) 本文初步提出了“深厚濕陷性黃土”的概念，即相對于某一建筑類別和常規地基處理方法，如果自重濕陷性黃土厚度大于該地基處理方法所能處理的最大深度，且地基處理的最大深度或剩余濕陷量不滿足規范要求的自重濕陷性黃土，稱之為深厚自重濕陷性黃土。( 2) 樁頂荷載在達到破壞荷載前，樁頂沉降主要由樁身壓縮量組成，兩根試樁在樁頂荷載小于2800kN 時，樁頂沉降和樁身沉降壓縮量基本相等。( 3) 在深厚濕陷性黃土中的樁基，浸水后會產生大量的下沉。( 4)負摩阻力沿樁身的發展是隨浸水時間的延續自上而下發生和發展的，在這一過程中，在樁的中性點以上，也是正摩阻力減小和消失的過程。樁身各截面的軸力也經歷了先急劇增長，后緩慢增長，最后趨于穩定的過程。( 5) 樁基的實測負摩阻力遠高于黃土規范建議的負摩阻力值。( 6) 中性點的位置和黃土的自然滲透深度之間具有相關性。