何 異

(長沙經(jīng)開區(qū)城建開發(fā)有限公司 湖南 長沙 410100)

引言

地基處理的本質(zhì)是地基加固，通過將土質(zhì)由疏松變得密實(shí)，降低土質(zhì)中的含水量，改善其變形性能或滲透性能來實(shí)現(xiàn)對地基的加固。盡管處理原理相同，但工程實(shí)踐中地基處理方法各不相同，面對這些不同的地基處理方法，要綜合選擇，形成合理的地基處理方案。本文采用旋噴樁處理：利用鉆機(jī)將帶有噴嘴的注漿管鉆進(jìn)預(yù)定位置，然后用20Mpa左右的漿液或水的高壓流旋轉(zhuǎn)沖切土體，形成水泥土增強(qiáng)體。高壓噴射注漿法有單管法、二重管法、三重管法，在噴射漿液的同時旋轉(zhuǎn)、提升形成定噴、擺噴或旋噴。高壓噴射注漿法可形成復(fù)合地基以提高承載力，減小沉降。主要適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、粘性土、粉土、黃土、砂土、人工填土。地基處理主要解決持力層的問題，必要時，應(yīng)結(jié)合上部結(jié)構(gòu)統(tǒng)籌分析，對地基處理方案進(jìn)行綜合比較，確保方案安全性的前提下，盡量節(jié)約造價，以免造成工程資源浪費(fèi)，且難以達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

一、工程簡介

某工程供水調(diào)度中心位于湖南省長沙市，總建筑面積約9100m2，地下建筑面積約3900m2，兩層地下室，地下室一層相對標(biāo)高-5.2m，地下室二層相對標(biāo)高-8.8m。根據(jù)地勘報(bào)告描述，地下室二層底標(biāo)高位處揭露的地層主要為強(qiáng)風(fēng)化含礫砂巖④、中風(fēng)化含礫砂巖⑤，局部分布有素填土①、殘積粉質(zhì)黏土②，抗浮設(shè)防水位為-4.0m。各土層參數(shù)如下表一：

表一 土層主要參數(shù)建議表

根據(jù)地勘報(bào)告土層參數(shù)及上部結(jié)構(gòu)荷載，為節(jié)約造價，減少工期，地下室二層基礎(chǔ)采用筏板基礎(chǔ)，筏板厚度為800mm，抗浮措施為抗浮錨桿。筏板持力層為強(qiáng)風(fēng)化含礫砂巖④和殘積粉質(zhì)黏土②，承載力特征值為400Kpa和220Kpa,筏板進(jìn)入持力層深度不小于200mm。

二、地質(zhì)情況及工程分析

實(shí)際土方開挖后，發(fā)現(xiàn)地下室二層基礎(chǔ)持力層存在軟弱夾層，夾層厚度約為1.5m-3.8m。根據(jù)補(bǔ)勘報(bào)告描述：土層褐黃色，稍濕，松散，主要由黏性土、砂礫或根植土、建筑垃圾等組成，未完成自重固結(jié)。穩(wěn)定性差，在自重固結(jié)過程中，易產(chǎn)生地面沉降和開裂，未經(jīng)處理，不能直接作為擬建建(構(gòu))筑物的基礎(chǔ)持力層。根據(jù)地勘情況。

設(shè)計(jì)院提出兩種處理方案：

方案一：

上部結(jié)構(gòu)形式不變，持力層采用旋噴樁復(fù)合處理地基：樁徑為600mm，有效樁長2.0m-5.5m，旋噴樁按1.0mx1.0m矩形布樁，單樁豎向承載力特征值Ra=220KN,處理后的復(fù)合地基承載力fspk=220Kpa,樁身強(qiáng)度fCU≥2.5Mpa。基礎(chǔ)與樁之間設(shè)置褥墊層，褥墊層厚度約為300mm，材料采用中砂、粗砂或級配碎石，最大粒徑不超過20mm，布置如下圖一：

圖一 旋噴樁布置示意圖

方案二：

作為比較，提出修改上部結(jié)構(gòu)形式的方案二：原筏板基礎(chǔ)改為旋挖樁基礎(chǔ)，地下室二層底板采用梁板式結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)梁采用暗梁，梁高同板厚，結(jié)構(gòu)板厚400mm，配筋為雙層雙向三級鋼16@150x150，抗浮采用抗拔樁+結(jié)構(gòu)底板受力配筋抗浮措施。樁徑為1000mm和1200mm,持力層為中風(fēng)化含砂礫巖⑤，樁長約為10m,進(jìn)入持力層不小于1m。方案二與方案一主要技術(shù)參數(shù)對比如下表一：

表一 主要技術(shù)參數(shù)對比表

如采用方案一，施工參數(shù)如下：注漿管直徑50mm，噴壓力20-25Mpa，高壓噴射注漿時鉆桿的旋轉(zhuǎn)速度控制為10r/min，鉆桿提升速度為100-150mm/min，漿流量97L/min，空氣壓力0.7Mpa，空氣流量80L/min。根據(jù)補(bǔ)勘報(bào)告可知，持力層下部土層未完成自重固結(jié)，含水率較高，周圍土體為黏性土、砂礫或根植土、建筑垃圾，且地下水位較高。高壓噴射漿液作用下，水泥漿液與周圍土體形成復(fù)合地基，實(shí)際耗漿量比計(jì)算值偏大2-3倍，導(dǎo)致工程造價難以準(zhǔn)確控制，最終投資比預(yù)算估計(jì)值偏大較多。采用方案二，通過計(jì)算可知，在充分利用旋挖樁體抗拔的前提下，可減小底板厚度，并取消抗浮錨桿。通過比較上述兩種方案可知：方案一施工措施應(yīng)嚴(yán)格按旋噴樁方案實(shí)施，并注意處理后地基沉降量變化，輔以檢測手段，確保筏板基礎(chǔ)穩(wěn)定，滿足設(shè)計(jì)要求；方案二較方案一節(jié)約83余萬元，技術(shù)成熟可靠，不存在較大質(zhì)量隱患。通過上述分析可知，在確保安全的前提下，方案二更優(yōu)。兩種不同基礎(chǔ)方案造價對比分析如下表二所示：

表二 兩種地基基礎(chǔ)方案造價比較

三、結(jié)論

(1)軟弱地基處理中的旋噴樁方案，應(yīng)結(jié)合處理地基的土質(zhì)情況，注意工程實(shí)踐中的耗漿量變化，工程造價與耗漿量存在較大關(guān)聯(lián)。土質(zhì)較差的地基，耗漿量與計(jì)算值相差較大，造價存在較大偏差；

(2)工程軟弱地基處理方式多樣，可結(jié)合工程地質(zhì)實(shí)際情況，選用合適的軟弱地基處理方案；

(3)工程軟弱地基處理方式應(yīng)結(jié)合上部結(jié)構(gòu)統(tǒng)一考慮，綜合分析，確定最優(yōu)方案；

(4)工程軟弱地基處理方式盡量采用常規(guī)的、成熟的方案，避免出現(xiàn)未知的、不可控的因素。