臺 燕

（禹城市水務(wù)局，山東 禹城 251200）

魯北地區(qū)地處黃河下游沖積平原，區(qū)內(nèi)淺層巖性多以粉質(zhì)粘土、粉土為主，呈層狀沉積，交替出現(xiàn)。軟弱土地基分布較廣。磚樁處理軟弱土地基的應(yīng)用雖沒有在國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中列出，但近幾年來，磚樁處理軟弱土地基因其施工速度快、造價(jià)低、就地取材等優(yōu)點(diǎn)，在魯北地區(qū)應(yīng)用較為廣泛，并取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。因此磚樁應(yīng)用的理論研究與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的推廣有其積極進(jìn)步意義。

1 魯北地區(qū)軟土地基特點(diǎn)

魯北地區(qū)淺層 （0～20m）軟土 （地基承載力范圍50kPa≤fk≤100kPa）平面分布既有成片、成條分布的規(guī)律，又有零星分布的現(xiàn)象。軟土層地基主要特點(diǎn)如下：

1.1 淺層軟土分布較廣，成層情況較為復(fù)雜

一般是軟土呈條帶狀或透鏡體狀。軟土層成層及其成分大體分為三種情況：一是粉質(zhì)粘土（粘土）夾粉土薄層；二是粉土層夾粘土塊；三是唯一的淤泥或淤泥質(zhì)土。

1.2 淺層地下水屬上層滯水，水位季節(jié)性變化大

由于季節(jié)的更替，水位呈上下浮動(dòng)現(xiàn)象，一般浮動(dòng)范圍在0.5～1.0m左右。工程實(shí)踐證實(shí)在其浮動(dòng)范圍之內(nèi)，往往會出現(xiàn)軟弱土薄層。

1.3 軟土的工程性質(zhì)及其物理力學(xué)指標(biāo)特征

軟土的共同特征是天然含水量大、壓縮性高、空隙比大、承載力低等。魯北地區(qū)軟土的一般工程性質(zhì)：（1）觸變性：當(dāng)原狀土受到振動(dòng)以后，破壞了結(jié)構(gòu)連接，降低了土的強(qiáng)度，很快使土變成稀釋或流動(dòng)狀態(tài)。土的靈敏度高St一般在3～4.5之間。軟土振動(dòng)后,易于產(chǎn)生側(cè)向滑動(dòng)、沉降,基礎(chǔ)地面四周有軟土擠出等現(xiàn)象發(fā)生，危害較大；（2）壓縮性：軟土一般空隙比較e≥0.9，壓縮系數(shù)大，一般在 0.5～1.2MPa-1之間，試驗(yàn)證明大部分壓縮變形發(fā)生在垂直壓力100kPa左右。因此壓縮系數(shù)的大小能較好地反映建筑物的沉降量；（3）流變性：軟土除排水固結(jié)引起變形外，在剪應(yīng)力作用下，土體會發(fā)生緩慢而長期的剪切變形。對建筑物的沉降及邊坡、堤岸、碼頭等穩(wěn)定性不利；（4）低強(qiáng)度：軟土層的地基承載力較低fk一般在50～100kPa，其不排水抗剪強(qiáng)度一般小于20kPa；（5）不均勻性：軟土層中成分的不一性，沉積環(huán)境的變化，在同一個(gè)建筑物的基底范圍內(nèi)，往往在平面及垂直方向上都有所差異，建筑物易產(chǎn)生差異沉降。

2 磚樁的一般概念與作用機(jī)理

2.1 一般概念

磚樁是一種利用機(jī)械，帶動(dòng)重錘靠錘重將四塊磚（單塊磚上下表面均為6×24cm2）排列一起分層打入地基土，磚的上下兩層垂直交錯(cuò)擺放，形成磚樁，與周圍土體組成復(fù)合地基，起到加固地基的作用，從而提高地基土的承載力。

2.2 作用機(jī)理

打入式磚樁主要是靠磚體打入地基土?xí)r對土的橫向擠密作用，磚體吸收土體中的部分水份。使土粒互相移動(dòng)彼此靠近，空隙比減少，土體整體骨架作用隨之增強(qiáng)。從而使松散軟弱的地基土起到擠密固結(jié)作用，土體抗剪強(qiáng)度隨之增強(qiáng)，壓縮性降低。這樣磚樁就與擠密的樁間土形成復(fù)合地基，基礎(chǔ)下地質(zhì)條件增強(qiáng)，提高了地基承載力。同時(shí)由于樁體起到了一種骨架支撐的作用，避免了地基土在外力作用下的液化效應(yīng)。

3 磚樁的設(shè)計(jì)和施工中應(yīng)注意的問題

（1）本法適用于處理六層以下民用樓房地基空隙比較大的粉土、粉質(zhì)粘土，飽和度在80%左右的軟弱土地基。當(dāng)?shù)鼗幚砩疃鹊陀诘叵滤?，飽和度較大時(shí)，應(yīng)采用有效的降水措施，而后進(jìn)行磚樁的地基處理。

（2）工程實(shí)踐中磚樁的設(shè)計(jì)參照《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》JGJ-91（下稱《規(guī)范》）中“土或灰土擠密樁法”第7.2.3條。樁徑按同面積圓折算求得d=27.1cm。樁孔宜按等邊三角形布置，樁間距可按《規(guī)范》中式7.2.3進(jìn)行計(jì)算。

（3）磚樁的入土深度視處理軟弱土地基的深度，一般應(yīng)控制在1.0～1.7m。磚樁超過1.7m深將不易打入，若繼續(xù)加層易擊碎磚體，使樁間土地基表面隆起，擠密效果不佳。

（4）施工時(shí)應(yīng)注意，當(dāng)打入式磚樁未達(dá)到設(shè)計(jì)深度，就出現(xiàn)樁間土地表面隆起現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)停止打入。

（5）質(zhì)量檢驗(yàn)。施工結(jié)束后，對磚樁處理地基的質(zhì)量，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行檢驗(yàn)。重點(diǎn)工程應(yīng)做復(fù)合地基的靜載試驗(yàn)，確定地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值。一般工程依據(jù)地基處理后的標(biāo)準(zhǔn)費(fèi)入試驗(yàn)或靜力觸探法，結(jié)合工程實(shí)踐，提出承載力標(biāo)準(zhǔn)值。一般較處理前提高20～30kPa。

（6）磚樁施工結(jié)束后應(yīng)將基底的松散土層清除干凈，用30～50cm厚的砂或灰土墊層找平。

4 工程實(shí)例應(yīng)用分析

4.1 工程概況

禹城市棉西小區(qū)四號住宅樓（五層），勘察報(bào)告提供的地層情況如下：1層雜填土及素填土，層底埋深1.0～1.6m；2 層 粉 質(zhì) 粘 土 ， 層 底 埋 深 3.0～3.25m，fk=80kPa；3 層粉土， 層底埋深 7.0～7.25m，fk=105kPa；4 層粉質(zhì)粘土,層底埋深 5～8.7m,fk=105kPa;5層粉土,層底埋深10.3～11.5m,fk=150kPa;6層粉質(zhì)粘土,層底埋深11.9～13.8m,fk=130kPa;7層粉土,孔深范圍內(nèi)未揭穿,fk=145kPa。地下水位埋深2.9m。

4.2 地基處理方案

(1)工程勘察報(bào)告建議挖除第1層雜填土及素填土，若使用第3層做天然地基，空隙比為0.901，壓縮系數(shù)為0.5MPa-1，標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)僅2.5擊，地基承載力較低，自然地基不能滿足工程需要。若下挖換填工程量大，經(jīng)綜合比較確定基槽挖至1.5m深，采用磚樁處理地基較為經(jīng)濟(jì)合理。

(2)設(shè)計(jì)要素：樁長控制在1.5m左右，打入15層磚（因樁體底部四周處延，根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)樁底一般在1.5m左右）。磚樁采用正三角布樁方式，樁間距1.0m。

(3)施工采用18馬力拖拉機(jī)，自制鏈條帶動(dòng)重錘分層將磚體打入地基土中，15層磚均全部打入。

(4)復(fù)合地基的檢驗(yàn)：磚樁施工結(jié)束后，采用靜力觸探法進(jìn)行現(xiàn)場試驗(yàn)，沿基槽對角抽取了6個(gè)點(diǎn)孔深3m范圍內(nèi)，推薦復(fù)合地基承載力fk=110kPa，滿足設(shè)計(jì)要求。樓房竣工投入使用3年來，未出現(xiàn)任何異?，F(xiàn)象。

5 結(jié) 語

磚樁加固地基，工期短、就地取材、節(jié)約資金，在魯北地區(qū)已較為廣泛地應(yīng)用于6層以下民用建筑。施工、設(shè)計(jì)、勘察各方大都認(rèn)同，各方反映效果良好。