朱寬 王思 楊鑫堯

中國(guó)機(jī)械工業(yè)第二建設(shè)工程有限公司 湖北武漢 430056

1 工程概況

宜昌市將軍路綜合管廊是點(diǎn)軍區(qū)的重要基礎(chǔ)市政設(shè)施，東起將軍路與江南二路，西起將軍路與南站支路，其綜合管廊設(shè)計(jì)樁號(hào)采用道路樁號(hào)設(shè)計(jì)，便于施工控制，設(shè)計(jì)起點(diǎn)樁號(hào)K4+118.34，終點(diǎn)樁號(hào)K3+006.2，總長(zhǎng)約1.113km。綜合管廊設(shè)計(jì)外面輪廓寬10.1m，高度3.9m，頂板和底板厚度為0.45m，兩側(cè)壁厚0.4m，管廊內(nèi)中隔墻壁厚0.3m，中間檢修通道寬度為1.5m。

2 施工中常見(jiàn)不良地基技術(shù)難題及特點(diǎn)

在施工時(shí)地勘報(bào)告和施工圖中的地形地貌與現(xiàn)場(chǎng)的地形地貌往往有很大的差別，在本項(xiàng)目中設(shè)計(jì)圖中的地形地貌為河流是填方區(qū)，我司進(jìn)場(chǎng)前此地塊為棄土場(chǎng)，因此，此塊地成為了雜填土挖方區(qū)，最大開(kāi)挖深度為8.5米，地質(zhì)復(fù)雜，土質(zhì)多樣化，有粉砂巖、含有機(jī)制土、建筑垃圾土、濕陷性黃土等等。

濕陷性黃土是一種特殊性質(zhì)的土，其土質(zhì)較均勻、結(jié)構(gòu)疏松、孔隙發(fā)育。在沒(méi)有受到雨水等浸濕時(shí)，一般強(qiáng)度較高，壓縮性較小。當(dāng)在一定壓力下受到雨水等浸濕，土質(zhì)的結(jié)構(gòu)會(huì)迅速被雨水破壞，產(chǎn)生較大附加下沉，土質(zhì)的整體強(qiáng)度迅速下降。土質(zhì)里面的有機(jī)質(zhì)土一般呈深褐色或者是黑色，當(dāng)土里面含水量變大時(shí)，土的壓縮性變大而且壓縮比例不均勻，經(jīng)常以?shī)A層形式的構(gòu)造存在于粘性土層中。

雜填土也稱(chēng)不良土，主要是我們?nèi)祟?lèi)生活和生產(chǎn)活動(dòng)所遺留或堆放的垃圾土。一般分為三類(lèi)：建筑垃圾土、生活垃圾土和工業(yè)垃圾土。不同類(lèi)型和不同時(shí)間堆放的垃圾土很難用統(tǒng)一的強(qiáng)度指標(biāo)、壓縮指標(biāo)、滲透性指標(biāo)加以描述。雜填土的主要特點(diǎn)是無(wú)規(guī)劃堆積、成分復(fù)雜、性質(zhì)各異、厚薄不均、規(guī)律性差②。在較大外力力度的作用下容易發(fā)生沉降不均勻、變形等危害，從而影響建筑物的力學(xué)性能及結(jié)構(gòu)。同一建筑物場(chǎng)地表現(xiàn)不同，有壓縮性表現(xiàn)和強(qiáng)度特征的明顯不同，這樣就容易造成建筑物或構(gòu)筑物地基基礎(chǔ)的不均勻沉降，在施工過(guò)程中通常都需要進(jìn)行地基加固處理。

本工程開(kāi)挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)土質(zhì)為含有機(jī)制土、建筑垃圾土、濕陷性黃土，地基承載力試驗(yàn)直為100KPa，設(shè)計(jì)值為160KPa，實(shí)驗(yàn)結(jié)論不合格。經(jīng)業(yè)主單位、設(shè)計(jì)單位、地勘單位、監(jiān)理等單位會(huì)議決定，因設(shè)計(jì)管廊距離道路紅線邊為0.5m，為保證管廊的基礎(chǔ)穩(wěn)定和結(jié)構(gòu)安全，決定本項(xiàng)目管廊全段采用換土墊層法進(jìn)行碎石換填。

3 不良地基常見(jiàn)技術(shù)難題改進(jìn)

3.1 不良地基處理

經(jīng)過(guò)各參建單位慎重考慮和綜合意見(jiàn)，本項(xiàng)目采用碎石墊層，墊層的頂寬為管廊底板墊層寬度每邊寬出500mm，墊層的底寬取基礎(chǔ)同寬。同時(shí)厚度為1000mm。全部基礎(chǔ)碎石換填完成后采用淺層平板靜載荷試驗(yàn)進(jìn)行換填后的檢測(cè)。

換填前，先將管廊基礎(chǔ)挖至設(shè)計(jì)要求的標(biāo)高和寬度，再進(jìn)行挖掉需要換填碎石高度的土，即設(shè)計(jì)管廊墊層下1米，挖掉需要換填的土不得超挖或者欠挖。本工程開(kāi)挖方式采用機(jī)械開(kāi)挖，機(jī)械開(kāi)挖到設(shè)計(jì)換填標(biāo)高以上20cm土層用人工開(kāi)挖，基礎(chǔ)兩側(cè)做好溝槽排水，保證地基不受雨水的擾動(dòng)浸泡，保證基礎(chǔ)干燥施工，基礎(chǔ)溝槽開(kāi)挖達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后會(huì)同設(shè)計(jì)、監(jiān)理、建設(shè)、地勘等相關(guān)部門(mén)進(jìn)行驗(yàn)槽。驗(yàn)槽后回填碎石，采用機(jī)械換填，局部人工整平，機(jī)械換填時(shí)，及時(shí)測(cè)量換填的厚度及換填后的標(biāo)高，換填碎石的厚度和標(biāo)高符合要求后方可進(jìn)行下一段的換填。換填段全部換填完成后，會(huì)同監(jiān)理單位進(jìn)行換填后的標(biāo)高驗(yàn)收，驗(yàn)收合格后及時(shí)進(jìn)行淺層平板靜載荷試驗(yàn)[1]。

3.2 淺層平板靜載荷試驗(yàn)

選取其中樁號(hào)K3+060-K3+135段的K3+075、K3+080、K3+085三個(gè)點(diǎn)的檢測(cè)數(shù)據(jù)作為試驗(yàn)，試驗(yàn)如下：

3.2.1 試驗(yàn)概況

地基類(lèi)型：天然地基；檢測(cè)組數(shù)：3；基礎(chǔ)類(lèi)型：筏板基礎(chǔ)；檢測(cè)方法：慢速維持荷載法；基礎(chǔ)持力層：回填土；加載裝置：壓重平臺(tái)；地基處理：碎石墊層換填、機(jī)械夯實(shí)；承壓板尺寸：1m×1m（承壓板寬度d=1000mm）；承載力設(shè)計(jì)值：160KPa；預(yù)定最大加載力：320KPa；試點(diǎn)決對(duì)標(biāo)高：K3+075:65.63、K3+080:65.68、K3+085:65.73

3.2.2 檢測(cè)要求

根據(jù)?建筑地基處理技術(shù)規(guī)范?（JGJ79-2012）和?建筑地基基礎(chǔ)檢測(cè)技術(shù)規(guī)范?（DB42/269-2003）要求，檢測(cè)數(shù)量每單位工程不應(yīng)小于3個(gè)點(diǎn)，同時(shí)對(duì)處理面積1000㎡以上的工程每100㎡至少有一個(gè)點(diǎn)，3000㎡以上工程，每300㎡至少應(yīng)有1點(diǎn)。本工程需要換填的碎石面積大于3000㎡，因此每300㎡至少應(yīng)有1點(diǎn)。

3.2.3 現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)

（1）加載方式。現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)采用慢速維持荷載法。試驗(yàn)荷載分級(jí)的目的是為讀取各種試驗(yàn)數(shù)據(jù)提供必需的時(shí)間、便于觀察結(jié)構(gòu)變形情況和控制加載速度，祥見(jiàn)下表1。

表1 試驗(yàn)荷載分級(jí)表

（2）荷載及沉降測(cè)量。荷載值通過(guò)壓力表測(cè)量，再由千斤頂?shù)臉?biāo)定曲線換算給出，試點(diǎn)沉降則通過(guò)承壓板四邊對(duì)稱(chēng)架設(shè)的機(jī)械式百分表測(cè)量，所有百分表均用磁性表座固定于由腳手架鋼管構(gòu)成的基準(zhǔn)梁上，基準(zhǔn)梁在獨(dú)立的基準(zhǔn)樁上安裝，基準(zhǔn)樁按規(guī)范要求布設(shè)[2]。

（3）檢查設(shè)備?，F(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)設(shè)備有千斤頂（型號(hào)：QFZ60T-10；量程：600KN），百分表4個(gè)（同一型號(hào)50mm；靈敏度：0-50mm）；壓力表（型號(hào)60MPa，量程：0-60MPa），檢測(cè)設(shè)備在使用前已進(jìn)行檢測(cè)，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)設(shè)備都在檢定有效期內(nèi)。

（4）地基土荷載、沉降數(shù)據(jù)。單樁豎向靜載荷試驗(yàn)匯總表記錄每個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)位的荷載加持情況和在荷載加持時(shí)基礎(chǔ)沉降變形狀況。反映了單樁豎向（抗壓）極限承載力，可以作為設(shè)計(jì)依據(jù)，或?qū)こ虡兜某休d力進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)和評(píng)價(jià)。每個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)位單樁豎向靜載試驗(yàn)匯總詳見(jiàn)下表2、表3、表4。其中最大沉降量為作用在點(diǎn)上面荷載最大時(shí)累計(jì)沉降量；最大回彈量為最大累計(jì)沉降量減去作用在點(diǎn)上面荷載卸載至零后累計(jì)沉降量；回彈率等于最大回彈量除以最大沉降量乘以100%[3]。

表2 單樁豎向靜載試驗(yàn)匯總表

表3 單樁豎向靜載試驗(yàn)匯總表

表4 單樁豎向靜載試驗(yàn)匯總表

（5）檢測(cè)結(jié)果。樁號(hào)K3+075、樁號(hào)K3+080、樁號(hào)K3+085三個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)試驗(yàn)加載均達(dá)到預(yù)期最大試驗(yàn)荷載是終止加載。試驗(yàn)終止荷載均為321KPa，累計(jì)總沉降量分別為14.11mm、14.64mm、15.47mm，各試點(diǎn)均無(wú)明顯陡降段，于是終止加載進(jìn)行卸載觀測(cè)。

據(jù)DB42/269-2003，試點(diǎn)承載力特征值取s/b=0.010所相對(duì)應(yīng)的荷載，且其值不得大于加載量的一半。以上所敘的檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表5，其中殘余沉降為最大沉降量減去最大回彈量。

表5 檢測(cè)結(jié)果匯總表

本次試驗(yàn)參加統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)點(diǎn)為3點(diǎn)（K3+075、K3+080、K3+085），地基承載力特征值為160KPa，符合設(shè)計(jì)要求。

4 結(jié)語(yǔ)

良好的地基是保證建筑物的結(jié)構(gòu)安全、使用功能不受周邊環(huán)境侵害的先決條件，只有地基牢固，才能保證建筑物的基礎(chǔ)穩(wěn)定，地基與基礎(chǔ)的穩(wěn)定，是建筑物的質(zhì)量和安全的主導(dǎo)作用和先決條件，地基和基礎(chǔ)的穩(wěn)固是建筑安全的最根本基礎(chǔ)。所以，面對(duì)不同的項(xiàng)目和不同的基礎(chǔ)環(huán)境，應(yīng)選用合理的施工方法和技術(shù)措施，并嚴(yán)格按施工設(shè)計(jì)圖紙的要求施工和施工驗(yàn)收規(guī)范質(zhì)量要求來(lái)嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，合理安排施工工序和施工措施，確保施工過(guò)程中的每道工序的施工質(zhì)量，直至最終保證整個(gè)建筑工程的質(zhì)量安全。本文從不良土換土墊層法及淺層平板靜載荷試驗(yàn)兩個(gè)方面分析了不良土基礎(chǔ)技術(shù)處理方法和試驗(yàn)，對(duì)今后遇到不良土的項(xiàng)目提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。