摘 要：本文針對某山區(qū)土巖結(jié)合地基處理實踐，闡述了土巖組合地基的處理特點及方法，介紹了地基處理的檢測方法和數(shù)據(jù)分析與評價，提出了地基處理應(yīng)注意的問題。

關(guān)鍵詞：土巖結(jié)合 處理 評價

中圖分類號：TU44文獻標識碼：A文章編號：1674-098X（2012）09（a）-0102-02

1 工程概況

某企業(yè)寺坪向陽區(qū)Ⅱ期工程，擬建9棟4層過渡樓，該場地是原有的小選廠拆除后的初步整平場。擬建場地地面由東向西呈階梯狀，地面高差大，最大達8m，是典型的山區(qū)場地。該場地地貌單元屬秦嶺山區(qū)河谷斜坡地貌。經(jīng)勘探揭露，場地內(nèi)地層自上而下依次為：第四系全新統(tǒng)素填土，坡洪積碎石粉質(zhì)粘土，震旦系羅圈組板巖組成?？辈炱陂g，各勘探點均見到地下水，穩(wěn)定水位在0.10～3.60m，屬潛水?；A(chǔ)設(shè)計埋深1.6～2.1m不等，基礎(chǔ)處理開挖竭示，在3、4、5和9號樓出現(xiàn)了局部土巖組合地層，必須進行地基處理。下面以5號樓為例，介紹土巖組合地基處理方法。

5號樓南北長55.52m，東西寬12.1m，原擬建3層，后又增加了一層，共四個單元，中間設(shè)有伸縮縫。其基礎(chǔ)埋深2.1m，基礎(chǔ)寬度為1.0m。地層竭示該地段，分布著素填土層0.8～3.6m，碎石土層4.2～7.8m，板巖層。開挖后，在西南角出現(xiàn)了局部板巖層?？辈靾蟾嫣峁┑母鲗拥鼗休d力特征如表1。

2 土巖組合地基的特點和處理方法

2.1 土巖結(jié)合地基的特點和處理原則

土巖組合地基是指在建筑地基的主要受力層范圍內(nèi)，有下臥基巖表面坡度較大的地基；或石牙密布并有出露的地基；或大塊孤石或個別石巖出露的地基。

進行土巖結(jié)合地基處理時，既要保證工程質(zhì)量，又要節(jié)約資金，一般要把握幾個處理原則。一是要充分利用上覆土層，盡量采用淺埋基礎(chǔ)。尤其在上覆土層土性較下臥層好時，更應(yīng)優(yōu)先考慮。二是要充分考慮地基、基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)的相互作用，采用地基處理和建筑結(jié)構(gòu)綜合措施解決不均勻變形問題。三是要調(diào)整建筑物的基底壓力以達到調(diào)整沉降差的目的。

2.2 土巖結(jié)合地基的處理方法

不均勻巖土地基處理的方法可概括為兩類：一類是改造壓縮高的地基，一類是改造壓縮性低得地基。

改造壓縮性高的地基，使它與壓縮性低的地基相適應(yīng)。此類方法一般適用于荷載較大的柱基。有的采用樁基深入巖石層，有的采用局部深挖，比如將柱基下壓縮性高的土層局部深挖至巖石層或承載力高的深層碎石土層，采用局部加深基礎(chǔ)埋深，或用漿砌毛石或毛石混凝土等材料換填至基礎(chǔ)設(shè)計標高；或采用梁、板、拱跨越等方法處理。這類處理方法一般效果較好，但造價較高。

改造壓縮性較低的地基，使它與壓縮性高的地基相適應(yīng)，如采用褥墊層法就能取得較好效果。褥墊在處理山區(qū)不均勻巖土地基中是最簡便易行而又較為可靠的處理方法。它主要用來處理有局部巖層出露而大部分為土層的地基，對條形基礎(chǔ)效果較好，它能調(diào)整巖土交界部位地基的相對變形，避免由于該處應(yīng)力集中而使墻體出現(xiàn)裂縫。褥墊的厚度視需要調(diào)整的沉降量大小而定，一般300～500mm，可不計算，但需注意不使地基產(chǎn)生較大的變形。當石芽間有較厚的軟弱土層時，可用碎石等進行置換。

對于大塊孤石或個別石芽出露的地基，當土層的承載力特征值大于150kPa時，房屋為單層排架結(jié)構(gòu)或一、二層砌體承重結(jié)構(gòu)時，宜在基礎(chǔ)與巖石接觸的部位采用褥墊進行處理。褥墊可采用礦渣、中砂、粗砂、土夾石等材料，厚度一般300～500mm，夯填度根據(jù)實驗確定。對于多層砌體房屋，應(yīng)根據(jù)土質(zhì)狀況，進行綜合處理，對于局部出露的巖石等，應(yīng)鑿除，整體褥墊層應(yīng)適當加厚，使調(diào)整過度層的應(yīng)力和沉降變化趨緩；另外也可采用跨梁拱等過度形式進行處理；建筑上可適當調(diào)整平面位置，在變化部位設(shè)置沉降縫，結(jié)構(gòu)上采取一些結(jié)構(gòu)調(diào)整措施。

3 地基處理方案的確定。

5號住宅樓，按照設(shè)計基礎(chǔ)埋深2.1m考慮，場地表層厚度不均的大部分素填土基本挖除，但在場地中部和東北部仍存在局部素填土層，根據(jù)地勘報告，素填土層，成分雜亂，結(jié)構(gòu)松散，承載力較低，未經(jīng)處理一般不能作為地基持力層，必須挖除處理；在場地的西南部，局部出現(xiàn)板巖層，該板巖層范圍約占1/5，沿東西向坡向傾斜，靠西側(cè)出露多一些，風化嚴重。此外，在場地的北部，開挖時出現(xiàn)潛水，在局部素填土層中形成軟弱土層。

按照原設(shè)計要求，基礎(chǔ)下設(shè)300厚砂石墊層。根據(jù)現(xiàn)場開挖實際，采用將北部有素填層的整體挖除，形成平緩過渡段，將西南角坡向板巖層，再整體下挖600m深，使坡度更加平緩，最后形成南高北底的分段過渡基坑。然后用礦渣墊層，分層壓實墊起，南段風化板巖層下處理厚度接近1m深，北段最深處將近2.2m深。按照褥墊層處理原則，300厚砂石墊層適宜磚混3層以下土巖地基的處理，該多層住宅樓為4層，且板巖沿東西向傾斜，為安全起見，局部鑿除加深處理厚度是適宜的。一定厚度的散體墊層，可很好的使土巖邊界處的應(yīng)力集中和不均勻沉降得到過渡和減少。選用礦渣墊層，是因為該材料是礦山開采的廢棄材料，其均勻性和壓實性均較好，造價低廉，已應(yīng)用一些工程作為基礎(chǔ)墊層，效果良好，適宜于荷載不大的多層房屋的整片墊層處理。

4 墊層施工

該礦渣墊層，每層虛鋪300厚，用20t的帶振動壓路機每層碾壓6遍，壓實后厚度一般為220，夯填度在0.74左右。壓實的目的是提高回填料的強度，增加土的密實度，降低壓縮性。在壓實過程中，空氣被擠出顆粒被壓碎，擠密實。

由于壓實材料為渣場未經(jīng)處理直接倒運而來，因此，在施工場地上，必須將礦渣中較大的塊石經(jīng)人工敲碎，塊石粒徑控制在不大于200mm。攤鋪時，應(yīng)多點測量，在基坑周邊定控制樁，保證攤鋪厚度的均勻性。壓實時，應(yīng)控制壓實料的含水量，特別是在夏天，來料較干，不利于壓實，一般在攤鋪壓實一兩遍后，適量均勻澆水，保證壓實質(zhì)量。

5 墊層處理地基的檢測與評價

5.1 壓實效果檢測與評價

壓實系數(shù)是檢測每層墊層壓實效果的重要指標。填料只有在最優(yōu)含水量下，壓實效果最佳。經(jīng)試驗室擊實試驗測定，該碎石礦渣的最優(yōu)含水量為6.2%，最大干密度為2.21g/m3。對于礦渣這類墊層材料來說，壓實試驗檢測，一般采用灌水法或灌砂法。抽檢數(shù)量，一般按100m21個點，但不能少于3個點。表2為某層現(xiàn)場跟蹤的，實測試樣質(zhì)量、含水量、計算干密度和壓實系數(shù)數(shù)據(jù)。

上表檢測說明，該層壓實系數(shù)滿足設(shè)計要求。表中抽點數(shù)據(jù)表明，該層含水率是偏大的，影響了壓實效果。該層在灑水過程中存在過量和不均勻情況，造成含水量不均勻，特別是個別邊角部位偏差較大。若能控制好填料的含水量，顆粒的均勻度和增加壓實遍數(shù)，壓實效果會更好。

5.2 靜載荷試驗分析與評價

靜載荷試驗的是驗證墊層地基承載力特征值和評價地基的整體均勻性。本工程地基靜載荷試驗，承壓板直徑1.0m，面積0.785m2厚度為3cm的鋼板，以堆載平臺工字鋼梁提供反力，采用500kN千斤頂，逐級等量加荷，每級按55kPa增加，共分8級，加至設(shè)計值的兩倍440kPa。試驗采用分級維持荷載沉降相對穩(wěn)定法進行，當1h內(nèi)沉降增量小于0.1mm時，即可加下一級荷載。靜載荷試驗共檢測3個點；下面為試驗數(shù)據(jù)匯總（表3、表4、表5）。

承載力特征值的確定，按照現(xiàn)行規(guī)范《GB5007-2002》附錄c提出的三條確定原則：當p-s曲線上有比例極限時，特征值取該比例極限荷載值的一半；當極限荷載值小于對應(yīng)比例界限荷載值的2陪時，取極限荷載值的一半；當不能按照上述二款要求確定時，可取s/b=0.01～0.015所對應(yīng)的荷載，但其值不應(yīng)大于最大加載量的一半。

根據(jù)現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)，和p-s曲線來看，曲線為緩變曲線，未出現(xiàn)明顯的陡降現(xiàn)象，荷載試驗未達到極限破壞階段。說明地基承載力還有儲備，也不能按比例界限荷載確定承載力特征值。可按第三條，s/b=0.01的下限確定，按該條要求，沉降量應(yīng)不超過0.01x1000=10mm，設(shè)計要求的220kPa的一倍壓力下的試驗累計最大沉降量是5.49mm<10mm，可取220kPa作為承載力特征值是安全的，也滿足規(guī)范和設(shè)計要求。此3個試驗點的沉降數(shù)據(jù)，分別為4.53，4.04和5.49數(shù)據(jù)差異未超過平均值（4.69）的30%，說明均勻性滿足要求，墊層的壓實效果較好。

5.3 動力觸探試驗檢測分析與評價

動力觸探試驗是利用一定的錘擊能量，將一定規(guī)格的圓錐探頭打入土中，根據(jù)打入土中的難易程度來判別土層工程性質(zhì)的一種現(xiàn)場測試方法。判別指標采用的是貫入一定深度（10cm）的錘擊數(shù)。本樓沿基坑周圈總共布置了10個點，詳細測試結(jié)果見表6。

按照《巖土工程勘察規(guī)范》對碎石土密實度的劃分標準，當重型動力觸探錘擊數(shù)，1020時為密實狀態(tài)。從上表中可以看出，除表層有部分點錘擊數(shù)小于20外，其它錘擊數(shù)均超過20.從整體土層來看，各測試點實測平均值均超過20，總平均數(shù)為38，遠超過密實擊數(shù)界限。因此判定墊層為密實狀態(tài)。此外，表中也可以看出，各點的錘擊數(shù)也較接近，均勻性較好。

按照《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（GBJ7-89），對碎石土承載力標準值的分類標準，當土為角礫時，稍密狀態(tài)，承載力標準值在200～250kPa，中密，標準值在250～400kPa，密實，標準值在400～600kPa；按照此標準，該墊層地基承載力標準值應(yīng)在400kPa以上。雖然，（GB5007-2002）版的《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》考慮到我國幅員遼闊，土質(zhì)條件各異，取消了承載力表條文和附錄，建議勘察單位按照地區(qū)經(jīng)驗和試驗確定承載力，但該表仍有很大的適用價值。因而，檢測報告將滿足設(shè)計要求的220kPa作為地基承載力特征值，是安全的。也表明該地基處理效果很好，滿足了設(shè)計要求。

6 結(jié)語

（1）山區(qū)建筑工程地質(zhì)條件復(fù)雜，只有認真勘察，查清工程地質(zhì)結(jié)構(gòu)與水文地質(zhì)條件，才能因地制宜的制定處理措施，消除安全隱患，因此山區(qū)建設(shè)，作好地質(zhì)勘察工作非常重要。

（2）山區(qū)土巖組合地基，土層的軟硬不均，差異明顯。因此地基處理，要結(jié)合地質(zhì)特點和建筑結(jié)構(gòu)形式，正確選擇處理方法，要充分考慮土巖結(jié)合部的應(yīng)力過渡，利用地基處理和建筑結(jié)構(gòu)綜合措施解決地基不均勻沉降問題，才能取得較好效果。

（3）大面積的地基處理，應(yīng)及時跟蹤自檢數(shù)據(jù)，做好檢測試驗，分析檢測數(shù)據(jù)，評價處理效果。

參考文獻

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