劉紅剛 石小娟

（成都市勘察測繪研究院，成都 四川 610000）

1.地基處理目的及方法

當?shù)鼗至拥膹姸炔粔颍驂嚎s性大，不能滿足作為天然地基的要求時，應(yīng)針對不同地基土層的條件和地區(qū)特點，采取人工加固處理，以改善地基土層的性質(zhì)。地基處理的目的是增大地基的強度和穩(wěn)定性，減少地基的變形，采取地基處理方法可以改善地基條件，主要作用：①提高地基承載力；②改善壓縮特性；③改善剪力特性，增加地基的穩(wěn)定性；④改善動力特性；⑤改善特殊土的不良工程特性；⑥改善透水特性。地基處理的方法很多，幾種較為通用的方法為：重錘夯實法、換土墊層法化學(xué)加固和熱加固法、擠密樁法、樁基法、噴水振沖法和堆載豫壓法。實際工程中，很多情況下采用一種處理方法就可滿足設(shè)計要求，但有時只用一種處理方法，其加固效果并不令人滿意，此時就需要聯(lián)合使用兩種甚至兩種以上的處理方法：①強劣與換填或復(fù)合地基聯(lián)合使用；②不同樁型的聯(lián)合使用：碎石樁可以消除液化，但不能達到設(shè)計要求的承載力，可采取碎石樁和CFG樁聯(lián)合使用，提高地基承載力；③復(fù)合地基與重錘夯實、換填墊層聯(lián)合使用：利用換填墊層法處理表層軟弱土層，再利用復(fù)合地基加固深層軟弱土層；④真空預(yù)壓、堆載預(yù)壓及其它方法聯(lián)合使用；⑤地基處理與加強上部結(jié)構(gòu)剛度相結(jié)合。

2.場地地基土工程特性評價

某公司廠房，總用地面積96794.30m2，中心實驗樓與廠房均為六層鋼筋混凝土現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，柱網(wǎng)7.5×7.5m,柱底最大軸力約6000KN。場地地形平坦，地下水屬潛水類型，主要埋藏在場地人工填土層及淤泥層中，其主要補給來源為大氣降水及地表涇流?，F(xiàn)將該場地地基土工程特性評價分析如表1。

表1 土層工程地質(zhì)特性

3. 基礎(chǔ)土特性的分析與地基處理選擇方案的幾點建議

天然地基：本場地屬軟弱場地類型，根據(jù)擬建工程特點及場地地層情況，擬建建筑物不宜采用天然地基。地基處理：在建筑場地范圍內(nèi)分布的人工填土因新近填積,尚未完成固結(jié)過程,如果不進行處理,在使用過程中,隨著時間的推移,填土的固結(jié),地面會產(chǎn)生一定的沉降,因而影響使用,因此應(yīng)對其進行地基處理。

⑴塑料插板堆載預(yù)壓法：本場地上覆一層厚度較大的人工回填粉細砂，為強透水層，下臥厚度較大的淤泥層，如采用塑料插板堆載預(yù)壓進行排水固結(jié)處理，可在上覆回填粗礫砂形成強透水層，并在其中設(shè)置排水通道和豎井，而且該層還可作為堆載預(yù)壓的第一期荷載，可使下臥淤泥層得到良好的加固，但此種方法工期較長。

⑵注漿加固：通過對上覆人工填土層進行注漿處理，可大幅度地提高該層的承載力，對于上部荷載不大的小型或輕型建筑地段可采用此法。但應(yīng)充分考慮下臥淤泥層的后期沉降對建筑物的影響，同時在正式施工前，應(yīng)通過現(xiàn)場試驗確定水灰比及注漿有效影響范圍。該方法施工費用相對較高。

⑶強夯法：對于表層的人工填土層,采用強夯法,可加快其固結(jié)過程,預(yù)先消除人工填土部分沉降量,提高承載力,在表層形成一定的“硬殼層”,確保建筑物的安全使用。采用此法具有工期短、成本低的優(yōu)點,同時因場地地下水位埋藏較低，會對施工產(chǎn)生一定的影響。

⑷樁基：場地上部土層的工程性能較差，而下部土層工程性能好，且容易選擇到合適的樁尖持力層。根據(jù)當?shù)厥┕そ?jīng)驗建議采用預(yù)應(yīng)力混凝土管樁，以殘積層及以下層位作為樁尖持力層。但在本場地上部填土層中存在大塊石，局部地段分布有較厚的粗礫砂層，在殘積層中分布有少量的花崗巖球狀風(fēng)化體，這些會對管樁施工造成不利影響。

該場地分布的人工填土層，結(jié)構(gòu)松散，尚未完成固結(jié)，其在自重固結(jié)時，會產(chǎn)生一定的負摩阻力，但同時也沒有考慮其樁側(cè)摩阻力的作用，兩種作用力互相作用，不會對單樁承載力造成太大的影響。該場地的飽和軟土層在其上增加了大面積荷載（填土）時，會產(chǎn)生一定的附加沉降量，從而產(chǎn)生一定的負摩阻力。因飽和軟土不作為持力層用，當上面荷載不斷增加時，隨著填土的逐步固結(jié)完成，附加應(yīng)力減小，負摩阻力也會減小。因力也不會對樁基承載力造成太大的影響。在單樁承載力設(shè)計計算時，可以根據(jù)不同的情況酌情考慮負摩阻力的影響。也可對其作簡單的處理。負摩阻力系數(shù)ξn為：素填土ξn＝0.05；淤泥質(zhì)粘土 ξn＝0.28；淤泥 ξn＝0.25。當采用預(yù)應(yīng)力混凝土管樁時，其樁的極限端阻力標準值qpk(KPa)及樁的極限側(cè)阻力標準值qsik(KPa)建議采用表2。

表2

表3 單樁豎向容許承載力

豎向極限承載力標準值的估算，單樁豎向極限承載力標準值按下式估算：

式中：

Quk——單樁豎向極限承載力標準值（Kpa）；ξp——樁第i層土（巖）的側(cè)阻力修正系數(shù)、端阻力修正系數(shù)；qsik——樁第i層土（巖）的極限側(cè)阻力標準值（Kpa）；qpk——樁的極限端阻力標準值（Kpa）；u——樁身外周長（m）；li——樁穿越第i層土（巖）的厚度（m）；Ap——樁的橫截面積（m2）。計算公式：Quk=uΣξsiqsikli+ξpqpkAp

式中：ξsi花崗巖殘積土ξsi=0.9；其余土層ξsi=1.0；ξp花崗巖殘積土ξp=1.05；強風(fēng)化巖ξp=1.10。

當樁長超過30m時，不宜采用Ф300預(yù)應(yīng)力管樁，柱基最大軸力約6000KN，可以采用2樁或3樁承臺，樁長考慮在32～35m左右。

先用強劣法加固地基上層土層,用3000KN·m的錘重進行試劣后地基承載力特征值達 fak=240kPa,壓縮模量 Es=21.9MPa；用8000KN·m錘重試劣后承載力特征值為263kPa；采用10000KN·m試劣后承載力特征值均大于300kPa,變形模量30MPa以上,滿足設(shè)計對上部土層荷載的要求。用樁基法將上部結(jié)構(gòu)荷載傳到下部工程性好的土層,達到設(shè)計要求。

結(jié)論

本工程采用強劣及樁基礎(chǔ)，樁基持力層為殘積層，克服了土質(zhì)條件差、上部土層承載力低的難點，工程實踐過程中，根據(jù)承載力標準值，采用不同的地基處理，施工中嚴格按設(shè)計文件、規(guī)程規(guī)范施工，各方面協(xié)調(diào)配合，貫徹了設(shè)計意圖，確保了工程的順利實施。實施后取得了較好的技術(shù)經(jīng)濟效果。

[1]王恩遠，吳邁編著.工程實用地基處理手冊.中國建材工業(yè)出版社.

[2]DBJ/T15-22-98.預(yù)應(yīng)力混凝土管樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程.

[3]王鐵宏主編.新編全國重大工程項目地基處理工程實錄.中國建筑工業(yè)區(qū)出版社.