唐榮光

1 軟弱地基的特點(diǎn)

軟弱土通常包括淤泥質(zhì)土，泥炭、呈軟塑與流塑狀態(tài)的粉土和粉質(zhì)粘土、松散的粉細(xì)砂等天然土層，以及初始回填時(shí)未經(jīng)夯實(shí)的或者含有大量腐殖質(zhì)土料回填的雜填土。這類土的工程性質(zhì)為壓縮性高、強(qiáng)度低，通常很難滿足地基承載力和變形要求，除了一部分小型工程無需對(duì)地基處理外，一般的建筑工程都需對(duì)軟弱地基進(jìn)行處理，以滿足工程對(duì)地基承載力和變形的要求。

2 復(fù)合地基的類型

復(fù)合地基樁型很多，不同的樁型加固機(jī)理和加固效果不同。按擠密和振密效果可將被加固土分為:擠密效果好的土，如松散粉土、粉細(xì)砂;可擠密土，如塑性指數(shù)較小密度不大的粉質(zhì)粘土;不可擠密土，如飽和軟粘土、密度大的粘土、砂土。樁體種類可分為:散體樁(如碎石樁);低粘結(jié)強(qiáng)度樁(如攪拌水泥土樁、石灰樁等);中等粘結(jié)強(qiáng)度樁(如夯實(shí)水泥土樁);高粘結(jié)強(qiáng)度樁(如CFG樁)。復(fù)合地基技術(shù)在房屋建筑(包括高層建筑)、高等級(jí)公路、鐵路、堆場(chǎng)、機(jī)場(chǎng)、堤壩等工程建設(shè)中得到了廣泛的應(yīng)用。本文針對(duì)建筑工程軟弱地基的特點(diǎn)，介紹了建筑工程軟弱地基處理中常用的幾種復(fù)合地基形式。在選擇地基處理方案時(shí)，應(yīng)考慮上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)和地基的共同作用，并經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，選用處理地基的合理方案。

3 不同軟弱地基的處理方法

3.1 人工填土地基

當(dāng)人工填土厚度不大且下面有較好持力層時(shí)，可采用換填墊層法進(jìn)行處理，墊層材料可選用砂石、粉質(zhì)粘土、灰土、粉煤灰、礦渣等，墊層施工應(yīng)根據(jù)不同的換填材料選擇施工機(jī)械。粉質(zhì)粘土、灰土宜采用平碾、振動(dòng)碾或羊足碾，中小型工程也可采用蛙式夯、柴油夯。砂石等宜用振動(dòng)碾。粉煤灰宜采用平碾、振動(dòng)碾、平板振動(dòng)器、蛙式夯。礦渣宜采用平板振動(dòng)器或平碾，也可采用振動(dòng)碾。

當(dāng)人工填土厚度較大時(shí)，若坑底土較好、坑底標(biāo)高變化不大、坑底土和填土之間無淤泥，可選擇置換率較大的振沖碎石樁復(fù)合地基或夯擴(kuò)樁復(fù)合地基;若填土中含有大量生活垃圾時(shí)，采用復(fù)合地基是不合適的，宜采用樁基礎(chǔ)。

3.2 淤泥質(zhì)土地基

可選用攪拌水泥土樁復(fù)合地基或高壓旋噴樁復(fù)合地基。攪拌水泥土樁的設(shè)計(jì)，主要是確定攪拌樁的置換率和長(zhǎng)度。豎向承載攪拌樁的長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)上部結(jié)構(gòu)對(duì)承載力和變形的要求確定，并宜穿透軟弱土層到達(dá)承載力相對(duì)較高的土層，豎向承載攪拌水泥土樁復(fù)合地基的承載力特征值應(yīng)通過現(xiàn)場(chǎng)單樁或多樁復(fù)合地基荷載試驗(yàn)確定，初步設(shè)計(jì)時(shí)也可按本公式進(jìn)行復(fù)合地基承載力的估算:

其中，fspk為復(fù)合地基承載力特征值，kPa;m為面積置換率;Ra為單樁豎向承載力特征值，kN;Ap為樁的截面積，m2;β為樁間土承載力折減系數(shù)。

豎向承載高壓旋噴樁復(fù)合地基承載力特征值，應(yīng)通過現(xiàn)場(chǎng)復(fù)合地基載荷試驗(yàn)確定。初步設(shè)計(jì)時(shí)，也可按上式進(jìn)行復(fù)合地基承載力的估算，豎向承載高壓旋噴樁復(fù)合地基宜在基礎(chǔ)和樁頂之間設(shè)置褥墊層，褥墊層厚度可取200mm～300mm，其材料可選用中砂、粗砂、級(jí)配砂石等。

當(dāng)建筑物荷載水平不高時(shí)，可選用攪拌水泥土樁復(fù)合地基，當(dāng)建筑物荷載水平較高時(shí)，可選用高壓旋噴樁復(fù)合地基。

3.3 可液化地基

處理可液化地基可采用強(qiáng)夯法，也可用樁基，這里主要介紹的是碎石樁法，碎石樁按施工工藝可分為振動(dòng)沉管擠密碎石樁和振沖碎石樁?？梢夯翆訛榉弁燎液穸炔淮?，沉管打樁機(jī)施工不困難時(shí)，可選用振動(dòng)沉管擠密碎石樁;可液化土層為厚度較大的砂土，或可液化土層上面有承載力高的粘性土，振動(dòng)沉管機(jī)施工有困難時(shí)，應(yīng)采用振沖碎石樁。

當(dāng)建筑物荷載較大而要求加固后的復(fù)合地基承載力較高，單一碎石樁復(fù)合地基方案不能滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，可采用碎石樁和CFG樁組合的多樁型復(fù)合地基方案。先施工碎石樁，后施工CFG樁。碎石樁主要用于消除地基液化并使地基承載力有一定的提高，CFG樁則主要用于提高地基承載力。兩種樁可以采用不同的樁長(zhǎng)，根據(jù)建筑物荷載的大小調(diào)整CFG樁的間距和長(zhǎng)短，使復(fù)合地基更經(jīng)濟(jì)，更合理。

4 結(jié)語

軟弱地基的處理采用復(fù)合地基，可以充分發(fā)揮天然地基的承載能力，有效的提高地基承載力，減少建筑物的沉降量。與樁基相比，復(fù)合地基的造價(jià)低廉，而且施工工期也較短。在處理軟弱地基的時(shí)候，要結(jié)合擬建區(qū)域內(nèi)地基土的組成及力學(xué)性質(zhì)等實(shí)際情況，采用合理的復(fù)合地基形式，這樣既可以保證工程建設(shè)的質(zhì)量，又可以取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。

[1] 龔曉南.復(fù)合地基理論及工程應(yīng)用[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2002.

[2] 閆明禮.地基處理技術(shù)[M].北京:中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，1996.

[3] 王開軍.CFG樁復(fù)合地基設(shè)計(jì)相關(guān)問題的探討[J].山西建筑，2010，36(14):112-113.