鄧超+嚴(yán)軍

摘 要：受山區(qū)場(chǎng)地條件限制，十堰城區(qū)建設(shè)用地稀缺。近年來，政府大力推進(jìn)開山回填整地工程，開山形成的片巖巖塊、巖渣就近回填至溝谷中，平整出大面積半挖半填地基，部分填土區(qū)厚度甚至高達(dá)上百米。由于填土區(qū)與開山區(qū)平面上呈不規(guī)則形狀接觸，地基承載力、壓縮性和均勻性差異極大，因此，需要根據(jù)不同使用情況和使用目的對(duì)填土區(qū)進(jìn)行地基處理。常用地基處理方案有分層碾壓法、強(qiáng)夯及強(qiáng)夯置換法、碎石樁法等。本文根據(jù)當(dāng)?shù)胤e累的大量工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)分別對(duì)上述地基處理方案進(jìn)行了分析整理，以期對(duì)今后類似工程起到借鑒作用。

關(guān)鍵詞：十堰市城區(qū) 深厚填土區(qū) 地基處理 分層碾壓法

1.十堰市城區(qū)深厚填土區(qū)工程地質(zhì)特征及地基處理的必要性分析

1.1工程地質(zhì)特征

十堰市城區(qū)屬地山丘陵地貌，地勢(shì)起伏較大，溝谷地貌發(fā)育，工程施工時(shí)需要將開山碎石土回填，厚度在0米到80米不等，回填后的土質(zhì)松散，密實(shí)性分布極不均勻，其自身壓密固結(jié)作用很難完成，存在較大的后期沉降隱患。

十堰市碎石填土屬于假斑狀構(gòu)造狀態(tài)，碎石以開山片巖為主，粗碎屑相互接觸，組成骨架結(jié)構(gòu)，細(xì)粒物質(zhì)充填在空隙之間。粗大的碎石顆粒，表面積較大，顆粒間無靜電引力連接，在發(fā)生沉降時(shí)，主要靠自身重力相互粘結(jié)，很難保持穩(wěn)定。細(xì)粒碎石本身比較密實(shí)，當(dāng)土體受較大沖擊力時(shí)，細(xì)粒碎石會(huì)從緊密土體中擠出，顆粒間的孔隙度進(jìn)一步變大，土體會(huì)變得松散，穩(wěn)定性降低。

綜合來說，十堰市城區(qū)深厚填土區(qū)地基具有孔隙率大、透水性強(qiáng)、顆粒聯(lián)接力弱、壓縮性高及承載能力低等工程地質(zhì)特點(diǎn)，在其之上進(jìn)行工程施工時(shí)，需要采取一定的預(yù)處理措施。

1.2地基處理的必要性分析

十堰市地處山區(qū)，建筑用地常常采用開山填土的方式進(jìn)行開發(fā)。開山填土區(qū)的地質(zhì)條件復(fù)雜，本節(jié)筆者從深厚填土區(qū)地質(zhì)方面存在的問題出發(fā)，對(duì)地基處理的必要性作出詳細(xì)解答。

（1）土層性質(zhì)不均勻、厚度變化大

由于開山填土堆積時(shí)間、堆積條件及顆粒大小的差異，造成深厚填土區(qū)的填土性質(zhì)很不均勻，孔隙大小不等，粘結(jié)性弱，變形抗壓能力低，土體往往呈剛性狀態(tài)。此外，因受原始地貌條件的限制，填土的厚度分布往往存在很大差異，橫向分布極不均勻，人為隨意性較大，在很小的范圍內(nèi)常常出現(xiàn)很大的變化，工程性質(zhì)難以控制。因此，對(duì)填土區(qū)地基進(jìn)行壓實(shí)加固等一系列工程預(yù)處理很有必要。

（2）具較強(qiáng)的濕陷性，變形程度大

十堰市山區(qū)填土是一種欠壓密土，土質(zhì)較為松軟，孔隙度高，在受到外力作用下時(shí)，其形變程度往往較大，常常出現(xiàn)非正常下沉現(xiàn)象。其次，雨水對(duì)填土區(qū)的沉積作用影響尤為明顯，常常表現(xiàn)出較高的濕陷性，這對(duì)工程施工是極其不利的，需要對(duì)其進(jìn)行一定的地基預(yù)處理，才能投入使用。

（3）壓縮性大、強(qiáng)度較低

深厚填土區(qū)的土質(zhì)成分較為復(fù)雜，十堰市區(qū)以片巖為主，混雜其他雜巖，不同物質(zhì)成分對(duì)工程性質(zhì)的影響不一，但多種成分的混合往往會(huì)造成土層強(qiáng)度的降低，進(jìn)而影響地基的穩(wěn)定性。

（4）自重壓密性

在自身重力和大氣降水的影響下，填土常常出現(xiàn)自重壓密的現(xiàn)象。自重壓密所需的時(shí)間長(zhǎng)短不一，十堰市區(qū)填土多為開山片巖，自然壓密時(shí)間長(zhǎng)達(dá)1～3年，如果不對(duì)其進(jìn)行人工處理，將嚴(yán)重影響施工周期，造成不必要的損失。

2.深厚填土區(qū)地基處理方案比較分析

深厚填土區(qū)地基處理方法有很多，本文結(jié)合十堰市填土性質(zhì)及該地區(qū)工程施工條件等實(shí)地情況，分別介紹分層碾壓法、強(qiáng)夯及強(qiáng)夯置換法及碎石樁法三種地基處理方法的具體應(yīng)用。

2.1分層碾壓法

在施工過程中，采用分層碾壓法對(duì)深填土區(qū)進(jìn)行壓實(shí)處理，最大松鋪厚度要限制在30cm以內(nèi)，如果填筑地基要求不高，最大厚度可控制在50cm內(nèi)。在填筑地基時(shí)，需進(jìn)行分層填筑而不能采取傾填的方式?；靥顣r(shí)，將其分成水平層次，而后再逐層向上填筑，填一層碾壓一層。

分層碾壓法與其他地基處理方法相比，處理費(fèi)用較高，工作量較大，每層都需要進(jìn)行詳細(xì)碾壓，且在填方高度較大時(shí)，地基很容易失穩(wěn)。與強(qiáng)夯法相比，分層碾壓法施工速度較慢，適用性較低，只有在滿足分層碾壓法施工條件的情況下才能選擇該方法進(jìn)行地基處理。具體特點(diǎn)如下：

（1）工藝較為簡(jiǎn)單，壓實(shí)效果良好，在壓實(shí)施工過程中振動(dòng)頻率小，噪音較低，不會(huì)產(chǎn)生對(duì)環(huán)境污染的污染物。

（2）對(duì)回填土的要求較高，含水量必須接近工程最優(yōu)值，雨季時(shí)施工困難，無法使用分層碾壓法。

（3）碾壓分層較多，工程造價(jià)較高。

2.2強(qiáng)夯法

強(qiáng)夯法開始施工前，需要提前5～7天時(shí)間的預(yù)降水，將地下水位降低至含礫層，并建立地下排水網(wǎng)絡(luò)，將場(chǎng)地內(nèi)的積水統(tǒng)一排至指定地點(diǎn)。根據(jù)實(shí)地情況，在填土區(qū)四周挖開深淺不一的減震溝，減少?zèng)_擊波沿水平傳遞而對(duì)周圍環(huán)境造成的破壞。采用三遍夯施工的方法進(jìn)行施工，兩遍點(diǎn)夯，一遍滿夯，點(diǎn)夯敲擊次數(shù)不少于13次，滿夯需相互搭夯。需要注意的是，點(diǎn)夯施工必須采用隔行隔點(diǎn)跳打法，這樣才能更好地將夯擊能傳遞到地層深處。

（1）分層強(qiáng)夯

十堰市填土填料以開山片巖為主，填土深度不一，最深可達(dá)50m以上。因此，在對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)夯處理時(shí)，分層強(qiáng)夯法能很好地避免局部漏夯的問題。分層強(qiáng)夯工藝操作簡(jiǎn)單，可以有效地提高工程施工的速度，適當(dāng)?shù)販p少整個(gè)地基處理工程的施工費(fèi)用，且適用于任何填土區(qū)地形，適用性較高。此外，采用分層強(qiáng)夯的處理方法進(jìn)行地基處理，可以顯著提高地基的穩(wěn)定性，且抗滑性較高。

（2）表層強(qiáng)夯

土方填筑地基時(shí)，可一次性填土到位，采用拋填法。土石混合料填筑采用分層堆填的方法，通過爆破、裝車、堆卸、整平的順序，使得土料混合均勻、級(jí)配合理。

表層強(qiáng)夯的夯擊能較大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過分層碾壓的壓實(shí)能，夯點(diǎn)常常處于超壓密狀態(tài)，對(duì)滑動(dòng)面起到切割作用。表層強(qiáng)夯要求上層土的夯點(diǎn)壓實(shí)墩切入下層，呈交錯(cuò)狀態(tài)，進(jìn)而加強(qiáng)層面簡(jiǎn)單鎖緊作用。與分層強(qiáng)夯法相比，其優(yōu)點(diǎn)包括：endprint

①適用于較多類型的土層，對(duì)回填土要求較低；

②因表層強(qiáng)夯法不需要對(duì)填土進(jìn)行分層，可一次性對(duì)填土區(qū)進(jìn)行處理，工作效率高，造價(jià)相對(duì)較低；

③對(duì)周圍建筑物影響較小。

表層強(qiáng)夯法的局限性：填土厚度較大時(shí)，底部填土難以密實(shí)；填土厚度不均勻場(chǎng)地易造成后期地基的不均勻沉降。

2.3碎石樁法

碎石樁法加固砂土地基的主要機(jī)理是通過提高地基土的承載力，減少填土變形和增強(qiáng)地基濕陷性性，改變填土區(qū)的性質(zhì)。

碎石樁法對(duì)填土區(qū)地基的加固作用體現(xiàn)在兩個(gè)方面——置換作用及排水作用。

（1）置換作用

碎石樁法主要機(jī)理是置換作用，就是利用性能良好的碎石替代原本不良地基填土，進(jìn)而達(dá)到增強(qiáng)地基強(qiáng)度的目的。由于碎石樁的剛性強(qiáng)度較填土的剛性強(qiáng)度大，而地基中應(yīng)力分布常常按材料形變模量進(jìn)行分配，因此，大部分載荷壓力需要碎石樁來承擔(dān)。

（2）排水作用

深厚填土區(qū)土體滲透性較差，抗剪能力低，設(shè)置濾透性和反濾性能好的碎石樁，能很好地加強(qiáng)土體性能。十堰市地處南方，雨水豐富，碎石樁法能有效改善填土固結(jié)排水路徑，加快固結(jié)速度。

與其他地基處理方法相比，碎石樁法適用于堆積松散的砂土、粉土、粘土及雜填土等地基，可提高地基的承載能力，降低其壓縮性。另外，碎石樁法還能處理液化地基，這是其他地基處理方法所不及的。

碎石樁的局限性主要是處理深度有限，一般在4至6米范圍，最深一般不超過10米。

3.結(jié)語(yǔ)

本文結(jié)合十堰市具體工程地質(zhì)情況，充分分析了地基處理的必要性后，針對(duì)不同要求，給出了符合十堰市工程特性的三種地基處理方案。以下為具體總結(jié)：

（1）分層碾壓法。操作工藝簡(jiǎn)單，壓實(shí)效果良好，環(huán)保，但工程造價(jià)較高，且在含水量較大的工程環(huán)境中不宜使用。

（2）強(qiáng)夯法?？蛇M(jìn)一步分為表層強(qiáng)夯法和分層強(qiáng)夯法兩種，其工程造價(jià)較低，且適用于多種填土類型，適用性高。表層強(qiáng)夯法可一次性對(duì)填土區(qū)進(jìn)行處理，施工效率高，且效果明顯，是山區(qū)地基處理較為實(shí)用的方法。

（3）碎石樁法。其工程造價(jià)是這三種方法中最為便宜的，且由于其對(duì)地基處理的特殊作用，能被應(yīng)用于液化地基處理中。作為對(duì)承載力要求不高，變形適應(yīng)能力強(qiáng)的輕型建筑地基使用時(shí)，經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)明顯，碎石樁法是地基處理的首選之法。

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