周 暉

(廣州城建職業(yè)學(xué)院 建筑工程學(xué)院，廣東 廣州 510925)

廣東地區(qū)常用地基處理方法及案例分析
——以某體育中心為例

周 暉

(廣州城建職業(yè)學(xué)院 建筑工程學(xué)院，廣東 廣州 510925)

廣東地區(qū)存在大量的“三高二低”的軟弱土地基，需經(jīng)處理后方可使用。常見的軟基處理方法包括機(jī)械碾壓法、強(qiáng)夯擠淤法、堆載預(yù)壓法、真空預(yù)壓法、高壓噴射注漿法、水泥土攪拌法、鋼筋混凝土樁復(fù)合地基法等，具體軟基處理方法要依據(jù)其工程地質(zhì)條件及項目要求而定。該文結(jié)合珠三角某體育中心工程軟基處理方案進(jìn)行重點解析，項目依據(jù)不同分區(qū)采用不同的地基處理方法及施工工序，以強(qiáng)夯法為主、水泥土攪拌法為輔，較好達(dá)到預(yù)期軟基處理目的。

軟弱土地基；地基處理方法；施工工序

廣東地區(qū)存在大量的“三高二低”的軟弱土地基，即含水量高、壓縮性高、靈敏度高、強(qiáng)度低、滲透性低，廣州黃埔、深圳機(jī)場、番禺、佛山、順德、中山、斗門等地圍墾筑堤的軟土是國內(nèi)的最軟土[1]。常見的軟基處理方法包括有機(jī)械碾壓法、重錘夯實法、強(qiáng)夯擠淤法、擠密法、堆載預(yù)壓法、真空預(yù)壓法、高壓噴射注漿法、水泥土攪拌法、鋼筋混凝土樁復(fù)合地基法等等[2-7]，具體軟基處理方法要依據(jù)其工程地質(zhì)條件及項目要求而確定。本文結(jié)合珠三角地區(qū)某體育中心工程軟基處理方案進(jìn)行重點解析。

1 項目概況及巖土特征

1.1 工程概況

某體育中心項目場地(圖1)為珠江三角洲沖積平原，地表為農(nóng)田、魚塘和河涌等，場地開闊且地勢起伏不大。項目總占地面積為85萬余m2，主要為體育場館、游泳館、商業(yè)中心、展覽設(shè)施、訓(xùn)練設(shè)施、地標(biāo)酒店、辦公樓等建筑物，總建筑面積12萬m2，多數(shù)建筑物上部荷載較小，只需對上部土層進(jìn)行地基處理即可滿足沉降要求。

項目工程重要性等級為二級，場地為中等復(fù)雜場地(二級場地)，地基為中等復(fù)雜地基(二級地基)，根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)并結(jié)合本工程的具體情況，本工程巖土工程勘察等級為乙級[8]。

圖1 某體育中心總平面圖

1.2 巖土特征

主要為素填土，局部為雜填土，顏色以灰褐色、紅褐色、灰色為主，素填土主要為人工堆填的粉質(zhì)黏土、碎塊石及少量砂土等，雜填土則含有磚塊、混凝土塊等建筑垃圾，大部分呈松散、欠壓實狀，層頂標(biāo)高為0.06～4.65 m，厚度為0.80～6.60 m，實測標(biāo)貫擊數(shù)N=3～7擊，實測平均5.5擊。

(1) 膜淤泥層：主要由粘粒及腐殖質(zhì)組成，并含少量粉細(xì)砂，呈流塑狀，深灰-灰黑色，局部夾薄層淤泥質(zhì)土，平均厚度7.0 m，實測標(biāo)貫擊數(shù)N=1～3擊。

(2) 淤泥質(zhì)砂土層：主要由粉細(xì)砂組成，局部夾淤泥薄層，呈深灰色-灰黑色，松散且飽和，平均厚度2.90 m，實測標(biāo)貫擊數(shù)N=2～8擊。

(3) 粉質(zhì)黏土層：主要由粘粒和粉粒組成，局部粉細(xì)砂較多，夾粉土粉砂薄層，呈褐黃色、灰白色，平均厚度3.92 m，實測標(biāo)貫擊數(shù)N=7～17擊。

(4) 淤泥質(zhì)土層：主要由粘粒及有機(jī)質(zhì)組成，局部夾少量貝殼碎片。呈深灰色，流塑狀，平均厚度5.90 m，實測標(biāo)貫擊數(shù)N=1～3擊。

(1) 粉質(zhì)黏土層：主要由粘粒和粉粒組成，夾粉土粉砂薄層，呈灰白色、灰色等，平均厚度2.90 m，實測標(biāo)貫擊數(shù)N=7擊。

(2) 粉細(xì)砂層：主要為粉砂、細(xì)砂，呈灰色、淺灰色等，飽和，呈松散狀，局部為稍密，平均厚度2.70 m，標(biāo)貫擊數(shù)N=5～14擊。

(3) 粉土層：主要由粉粒組成，局部含粉細(xì)砂和粘性土較多，夾粉砂薄層，灰白色、灰色等，松散-稍密狀，很濕-濕，平均厚度2.73 m，實測標(biāo)貫擊數(shù)N=4～9擊。

(1) 粉質(zhì)黏土層：主要由粘粒和粉粒組成，夾粉土粉砂薄層，呈現(xiàn)棕紅色、褐黃色等，可塑較濕，平均厚度2.20 m，實測標(biāo)貫擊數(shù)N=7～14擊。

(2) 粉質(zhì)黏土層：主要由粘粒和粉粒組成，夾粉土粉砂薄層，呈現(xiàn)棕紅色、褐黃色等，硬塑-堅硬，稍濕，平均厚度4.14 m，實測標(biāo)貫擊數(shù)N=15～29擊。

1.2.5 基巖(K)

包括全風(fēng)化巖、強(qiáng)風(fēng)化巖、中風(fēng)化巖和微風(fēng)化巖，呈現(xiàn)棕紅色、褐黃色等，強(qiáng)度整體較高，在此不一一贅述。

2 項目地基處理方法

2.1 地基變形特征分析

由于淤泥和淤泥質(zhì)土為欠固結(jié)土層，在無附加荷載情況下，該層也會產(chǎn)生緩慢變形，從而引起地面沉降。在工程建設(shè)過程中，若在周邊堆土、工程建設(shè)后期地表整平及填土，將給淤泥質(zhì)土層中增加額外附加應(yīng)力，造成地面沉降。因此，在設(shè)計和施工前需要考慮軟土的主固結(jié)沉降和次固結(jié)沉降。據(jù)地基土的力學(xué)性狀和建筑物分布情況，體育中心廣場和道路區(qū)域?qū)Φ鼗休d力要求不高，反而對后期沉降要求高，以免出現(xiàn)不均勻沉降導(dǎo)致道路開裂和下沉等不良現(xiàn)象。

2.2 地基處理方案分析

建筑地基基礎(chǔ)形式應(yīng)根據(jù)建筑物的特點和場地地質(zhì)條件來確定。場地主要為魚塘和局部農(nóng)田，場地的四周均有新修的市政道路，場地開闊，交通方便。場地范圍所有的鉆孔均揭露到表層淤泥(平均厚度8.1 m)，局部地段在第一層淤泥以下揭露到可塑粉質(zhì)黏土，其下還可揭露到一層淤泥質(zhì)土(平均厚度6.2 m)。揭露到兩層淤泥的鉆孔主要分布于場地的西北側(cè)，場地的中部和西南側(cè)也有零星揭露，圖2為淤泥層厚度分區(qū)圖。

圖2 淤泥層厚度分區(qū)圖

本場地主要考慮沉降對工程的影響，采用合理的地基處理方案，擬采用強(qiáng)夯法為主，局部對承載力要求高處可結(jié)合水泥土攪拌法，具體處理方法及施工工序如表1所列。

3 施工技術(shù)要求

3.1 分層填土與強(qiáng)夯

根據(jù)現(xiàn)狀地面與完成面標(biāo)高的高差情況，項目需要增加的填土厚度約2～6 m，故采用一次性填土，然后強(qiáng)夯的施工方法。若項目增加填土厚度超過8 m，則需要分層填土與強(qiáng)夯。

3.2 回填技術(shù)要求

根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境條件，考慮車載堆填方式進(jìn)行填土。土方挖運(yùn)機(jī)械選挖掘機(jī)和自卸車組合，主要碾壓機(jī)械為振動壓路機(jī)。振動碾壓是常用的機(jī)械碾壓施工機(jī)械之一[9]，其他類似還有羊足碾、平碾等，均適用于大面積填土的壓實。填土具體要求如下：

(1) 室內(nèi)試驗。當(dāng)采用土料堆填時，施工前取代表性土樣做重型擊實試驗，確定土的最佳含水量ω和最大干密度ρdmax，并繪制干密度與含水量關(guān)系曲線[10-11]。根據(jù)土的干密度與含水量關(guān)系曲線控制土的含水量ω。在實際工程中，應(yīng)根據(jù)壓實機(jī)械的能量，通過試壓來控制鋪土厚度和碾壓遍數(shù)。

表1 項目不同分區(qū)采用的地基處理方法及施工工序

(2) 分層填土，然后逐層振密或壓實，分層厚度視振動力的大小而定。每層鋪筑的厚度宜通過現(xiàn)場試壓來確定，施工時應(yīng)將下層的密實度經(jīng)檢驗合格后，方可進(jìn)行上層施工。

(3) 采用碎石類土或爆破石渣用作填料時，其最大粒徑不得超過20 cm。

(4) 堆填土的壓實度≥85%。

(5) 質(zhì)量檢查。填土密實度的檢測方法很多，主要可采用填土密實度檢測儀法、環(huán)刀取樣法、鋼筋貫入測定法等，本項目主要采用填土密實度檢測儀法、環(huán)刀取樣法相結(jié)合的方式進(jìn)行填土密實度檢測，具體試驗方法參看《土工試驗操作規(guī)程》即可。

4 結(jié)束語

廣東地區(qū)存在大量高含水量、高壓縮性、高靈敏度、低強(qiáng)度、低滲透性的軟弱土地基，常見的軟基處理方法包括機(jī)械碾壓法、重錘夯實法、強(qiáng)夯擠淤法、擠密法、堆載預(yù)壓法、真空預(yù)壓法、高壓噴射注漿法、水泥土攪拌法、鋼筋混凝土樁復(fù)合地基法等，具體軟基處理方法選擇應(yīng)依據(jù)其工程地質(zhì)條件及項目要求而定。本項目依據(jù)不同分區(qū)采用不同的地基處理方法及施工工序，以強(qiáng)夯法為主、水泥土攪拌法為輔，較好達(dá)到預(yù)期軟基處理目的。

[1] 陸培炎.陸培炎科技著作及論文選集[M]. 北京: 科學(xué)出版社, 2006.

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2016-12-08

廣東省高等學(xué)校優(yōu)秀青年教師培養(yǎng)計劃項目(Yq201462)；廣東省高等職業(yè)教育品牌專業(yè)建設(shè)項目(2016qzpp016)

周 暉(1979-)，女，浙江金華人，廣州城建職業(yè)學(xué)院副教授．

TU411.92

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1673-5781(2016)06-0806-03