地基处理浅谈

2012-04-10何玉其

城市建设理论研究 2012年6期

何玉其

摘要：在建筑工程的建设中，经常会遇到软弱地基或者特殊地质情况，需要进行特殊地基处理，本文主要分析遇到软弱地基或特殊地基后，提出采取一定的处理方法，来满足工程建设的要求，使基层牢固可靠。

关键词：地基处理

前言

在现代建筑设计中，建筑师为追求创意及效果，往往会给结构设计带来极大地挑战，当遇到软弱地基或特殊地基情况时，更要考结构师的智慧了。软弱地基或者特殊地基处理直接关系到整个工程的安全、经济效应及速度，故其重要性可想而知。同时因为软弱地基中空隙比往往比较大，含水水量极高，渗透性很差，这类型的地基土非常不稳定，容易出现塌落或沉降不均匀。所以必须采取措施对其进行改善，使其满足承载力及沉降要求。下面对本人在地基处理方面的认识以及在实际工作中得出的经验进行简单陈述，并提出一些个人见解。

首先：先对软弱地基土层特性的一些简单描述。

软弱土是指淤泥、淤泥质土和部分充填土、杂填土及其他高压缩性土。一般具有下列工程特征：

含水量较高、空隙比较大。因为软土的成分主要是粘土粒和粉土粒组成，并含少量的机质。粘粒的矿物成分为蒙脱石，高岭石河伊利石。

抗剪强度很低，根据土工试验的结果，我国软土的天然不排水抗剪强度一般少于20kpa。

压缩性较高。

渗透性很小。

具有明显的结构性。

具有明显的流变性。

软弱地基处理通常有以下几种方法：碾压法及夯实法、换土垫层法、排水固结法、挤密桩及振冲法、高压喷射注浆法及深层搅拌法。

碾压法及夯实法

碾压法及夯实法适用于处理碎石、砂土、低饱和的粉土与黏性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基，可用于电力工程各类建筑场以及煤场的地基处理。

但也有特殊情况，最近本人遇到一个位于湛江地区的变电站工程，该站表层粉质粘土承载力低，在120kpa左右，有遇水软化的特性，采用强夯加固该土是可以提高承载力，但效果不明显，故遇到这种情况，就要有针对性的特殊处理。强夯加固空隙率较高的土层，会使土的空隙率降低，从而降低空隙水含量，例如湿陷性黄土，可用强夯消除其湿陷性的特征。

换土垫层法

换土垫层法适用浅层软弱或不良地层的处理，当软弱或不良地层较厚，无法全部置换时，下卧土层应满足强度与变形要求。规范提到常用的垫层材料有素填土、灰土、砂或砂砾、碎石等。但也可以采用一些特殊材料换填。前段时间本人在处理220kV沥沙变电站进站道路的路基时，就采用了不怎么常用的垫层材料，处理效果也相当好。该进站道路的路基为2~3米厚的淤泥质土，采用抛石挤淤的方法。抛石时，宜在沿路基往前抛填，超高堆填，以便强化挤淤效应，填石料粒径不宜大于500mm，不均匀系数宜为15~20，路面及石料路基之间约400mm，宜填石粉、石屑，填料粒径小于150mm。至于路边挡土墙，可以在其墙址位置上放置较大的石块，以增加挤土作用及稳定作用。

排水固结法（堆载预压或真空预压等排水固结法）

排水固结法适用于在加固区能形成稳定真空度的软土地基，不适用于在加固区范围内有较厚透水层并有充足水源补给的地基。就是利用地基水固结规律，采用各种排水措施处理饱和软弱土的一种方法。

排水固结的排水有竖向排水及砂井地基两种情况。排水固结解决了以下两个方面问题：

1. 沉降问题：预先在拟建的建筑物场地上施加一预压荷载，使土层固结，然后卸去顶压荷载建造建筑物，称为预压法，这样由建筑荷载引起的沉降和沉降差就大大地减少了。

2. 稳定问题：利用建筑物荷载作用，促使地基土排水固结引起抗剪强度的增长，提高地基的承载力，控制施工加荷速率，满足建筑物荷载对地基稳定性的要求。

本人参观了江门新会双水电厂厂区，真空-堆载联合预压排水固结工程，总结到真空堆载预压需注意以下几点：

1）真空预压满载后一般5~7天后（具体时间由施工单位自定），可进行堆载作业，堆载前应先在密封膜上铺一层无纺布（用来保护密封膜），然后铺填30cm厚细砂，接着才可以堆载，堆载施工前48小时，承包商须将要进行的工作，如堆载区范围、堆载标高、堆载速度、回填区范围和施工计划等写成书面通知给业主代表和施工监理。

2）进行堆载作业时，应先将无纺布铺平、铺满，以防止将密封膜压坏，无纺布搭接宽度要求：在工厂缝合，搭接宽度不少于5cm；现场缝合搭接宽度不少于20cm。

3）堆载应分层回填中粗砂或开山土料，并碾压密实，一般回填砂层（或砂性土层，以利于压实）厚度约30~35cm，碾压6~8遍，碾压搭接宽度不少于30cm，以确保堆载回填至设计面标高后，回填砂层的承载力特征值满足设计要求，碾压机械无法压到的角落由工人使用小型机械振实或夯实，施工单位对碾压工艺参数，包括分层回填料厚度、回填料最优含水量、压路机型号、碾压遍数等通过试验确定。当回填料全部用砂料时，在面层应回填0.5m厚土料覆盖面层，此土料应取用粉土或开山土（如全风化土，强风化土，残积土等）。

4）加固区周边如果产生环形裂缝发生漏气时，应拌制粘土浆灌到裂缝中。

5）卸载标准：

根据沉降标的实测沉降曲线，计算出地基土体的平均固结度达到92%以上。

6）实测地面沉降速率连续10天平均沉降量不大于1.5~2.0mm/d。

4、振冲法

适用于砂土和不排水抗剪强度不小于20kpa的粘性土，粉土、饱和黄土、素填土和杂填土。振冲法可用于电力工程各类建（构）筑物的地基处理。

5、挤密桩法

加固地基包括：干振桩灰土、素土挤密桩、钻孔挤密桩等方法，适用于火电厂附属及辅助生产建筑物及其它电力工程地基处理。

6、高压喷射注浆法

适用于砂土、粉土、粘性土、淤泥质土、湿陷性黄土及人工填土等地基。

当土中含较多的大粒径块石、大量植物根茎或有过多的有机质时，应根据现场实验结果确定其适用程度，有地下水流的溶洞、永冻土以及对淤泥有腐蚀的地基土不宜采用。高压喷射注浆法可用于既有建筑和新建建筑的地基处理，深基坑的侧壁挡水、基坑底部加固、防止管涌、防水帷幕等工程。

总结：