砖桩在鲁北软土地基中的应用

台 燕

（禹城市水务局，山东 禹城 251200）

鲁北地区地处黄河下游冲积平原，区内浅层岩性多以粉质粘土、粉土为主，呈层状沉积，交替出现。软弱土地基分布较广。砖桩处理软弱土地基的应用虽没有在国家及行业标准中列出，但近几年来，砖桩处理软弱土地基因其施工速度快、造价低、就地取材等优点，在鲁北地区应用较为广泛，并取得了良好的经济效益和社会效益。因此砖桩应用的理论研究与实践经验的推广有其积极进步意义。

1 鲁北地区软土地基特点

鲁北地区浅层 （0～20m）软土 （地基承载力范围50kPa≤fk≤100kPa）平面分布既有成片、成条分布的规律，又有零星分布的现象。软土层地基主要特点如下：

1.1 浅层软土分布较广，成层情况较为复杂

一般是软土呈条带状或透镜体状。软土层成层及其成分大体分为三种情况：一是粉质粘土（粘土）夹粉土薄层；二是粉土层夹粘土块；三是唯一的淤泥或淤泥质土。

1.2 浅层地下水属上层滞水，水位季节性变化大

由于季节的更替，水位呈上下浮动现象，一般浮动范围在0.5～1.0m左右。工程实践证实在其浮动范围之内，往往会出现软弱土薄层。

1.3 软土的工程性质及其物理力学指标特征

软土的共同特征是天然含水量大、压缩性高、空隙比大、承载力低等。鲁北地区软土的一般工程性质：（1）触变性：当原状土受到振动以后，破坏了结构连接，降低了土的强度，很快使土变成稀释或流动状态。土的灵敏度高St一般在3～4.5之间。软土振动后,易于产生侧向滑动、沉降,基础地面四周有软土挤出等现象发生，危害较大；（2）压缩性：软土一般空隙比较e≥0.9，压缩系数大，一般在 0.5～1.2MPa-1之间，试验证明大部分压缩变形发生在垂直压力100kPa左右。因此压缩系数的大小能较好地反映建筑物的沉降量；（3）流变性：软土除排水固结引起变形外，在剪应力作用下，土体会发生缓慢而长期的剪切变形。对建筑物的沉降及边坡、堤岸、码头等稳定性不利；（4）低强度：软土层的地基承载力较低fk一般在50～100kPa，其不排水抗剪强度一般小于20kPa；（5）不均匀性：软土层中成分的不一性，沉积环境的变化，在同一个建筑物的基底范围内，往往在平面及垂直方向上都有所差异，建筑物易产生差异沉降。

2 砖桩的一般概念与作用机理

2.1 一般概念

砖桩是一种利用机械，带动重锤靠锤重将四块砖（单块砖上下表面均为6×24cm2）排列一起分层打入地基土，砖的上下两层垂直交错摆放，形成砖桩，与周围土体组成复合地基，起到加固地基的作用，从而提高地基土的承载力。

2.2 作用机理

打入式砖桩主要是靠砖体打入地基土时对土的横向挤密作用，砖体吸收土体中的部分水份。使土粒互相移动彼此靠近，空隙比减少，土体整体骨架作用随之增强。从而使松散软弱的地基土起到挤密固结作用，土体抗剪强度随之增强，压缩性降低。这样砖桩就与挤密的桩间土形成复合地基，基础下地质条件增强，提高了地基承载力。同时由于桩体起到了一种骨架支撑的作用，避免了地基土在外力作用下的液化效应。

3 砖桩的设计和施工中应注意的问题

（1）本法适用于处理六层以下民用楼房地基空隙比较大的粉土、粉质粘土，饱和度在80%左右的软弱土地基。当地基处理深度低于地下水位，饱和度较大时，应采用有效的降水措施，而后进行砖桩的地基处理。

（2）工程实践中砖桩的设计参照《建筑地基处理技术规范》JGJ-91（下称《规范》）中“土或灰土挤密桩法”第7.2.3条。桩径按同面积圆折算求得d=27.1cm。桩孔宜按等边三角形布置，桩间距可按《规范》中式7.2.3进行计算。

（3）砖桩的入土深度视处理软弱土地基的深度，一般应控制在1.0～1.7m。砖桩超过1.7m深将不易打入，若继续加层易击碎砖体，使桩间土地基表面隆起，挤密效果不佳。

（4）施工时应注意，当打入式砖桩未达到设计深度，就出现桩间土地表面隆起现象时，应停止打入。

（5）质量检验。施工结束后，对砖桩处理地基的质量，应及时进行检验。重点工程应做复合地基的静载试验，确定地基承载力标准值。一般工程依据地基处理后的标准费入试验或静力触探法，结合工程实践，提出承载力标准值。一般较处理前提高20～30kPa。

（6）砖桩施工结束后应将基底的松散土层清除干净，用30～50cm厚的砂或灰土垫层找平。

4 工程实例应用分析

4.1 工程概况

禹城市棉西小区四号住宅楼（五层），勘察报告提供的地层情况如下：1层杂填土及素填土，层底埋深1.0～1.6m；2 层 粉 质 粘 土 ， 层 底 埋 深 3.0～3.25m，fk=80kPa；3 层粉土， 层底埋深 7.0～7.25m，fk=105kPa；4 层粉质粘土,层底埋深 5～8.7m,fk=105kPa;5层粉土,层底埋深10.3～11.5m,fk=150kPa;6层粉质粘土,层底埋深11.9～13.8m,fk=130kPa;7层粉土,孔深范围内未揭穿,fk=145kPa。地下水位埋深2.9m。

4.2 地基处理方案

(1)工程勘察报告建议挖除第1层杂填土及素填土，若使用第3层做天然地基，空隙比为0.901，压缩系数为0.5MPa-1，标准贯入击数仅2.5击，地基承载力较低，自然地基不能满足工程需要。若下挖换填工程量大，经综合比较确定基槽挖至1.5m深，采用砖桩处理地基较为经济合理。

(2)设计要素：桩长控制在1.5m左右，打入15层砖（因桩体底部四周处延，根据以往施工经验桩底一般在1.5m左右）。砖桩采用正三角布桩方式，桩间距1.0m。

(3)施工采用18马力拖拉机，自制链条带动重锤分层将砖体打入地基土中，15层砖均全部打入。

(4)复合地基的检验：砖桩施工结束后，采用静力触探法进行现场试验，沿基槽对角抽取了6个点孔深3m范围内，推荐复合地基承载力fk=110kPa，满足设计要求。楼房竣工投入使用3年来，未出现任何异常现象。

5 结 语

砖桩加固地基，工期短、就地取材、节约资金，在鲁北地区已较为广泛地应用于6层以下民用建筑。施工、设计、勘察各方大都认同，各方反映效果良好。