湿陷性黄土地区地基处理探讨及经济性分析

张雪鹏

(山西省建筑设计研究院，山西太原 030013)

在湿陷性黄土地区，对于承载力要求较高的建筑常用的地基处理方法为灰土挤密桩消除湿陷且提高承载力，但随着经济发展越来越多的高层住宅大量出现，灰土挤密桩对地基承载力的提高已经不能满足实际工程中的需求，因此对设计人员提出了许多的新问题和挑战，下面就本人的实际工程探讨一下湿陷性黄土地区地基处理设计。

1 工程概况

神头电力生态园住宅小区，位于山西省朔州市朔城区，小区整体规划为40栋18层住宅。均为地下1层，地上18层，地下大底盘车库相连。单体建筑总高度为52.650 m，主体采用钢筋混凝土剪力墙结构，基础采用筏板基础，基础设计等级为乙级，基础埋深－4.000 m。根据山西省勘察设计研究院2012年4月提供的《山西神头电力实业有限责任公司神头电力生态园一期岩土工程勘察报告》，地下水位在地下31.2 m～37.4 m。场地土层特征及承载力如表1所示。

表1 场地土层特征及承载力

本工程场地土具Ⅰ级非自重湿陷，湿陷土层为第①层，湿陷土层深度为10 m，主楼采用筏板基础，基础持力层位于第①层。基底面积约为900 m2，要求地基承载力为230 kPa。根据GB 50025-2004湿陷性黄土地区建筑规范第6.1.4.1条:在非自重湿陷性黄土场地，不应小于地基压缩层深度的2/3，且下部未处理湿陷性黄土层的湿陷起始压力值不应小于100 kPa，天然地基持力层承载力不满足设计要求，故需对场地进行地基处理，消除湿陷且提高地基承载力。

2 地基处理方案试桩及检测(以一栋为例)

方案一:采用灰土挤密桩全部消除湿陷且提高承载力。灰土挤密桩桩径为0.4 m，桩间距为0.9 m，正三形布桩，桩体材料采用三七灰土，其中土料选用粉质粘土;消石灰粒径不应大于5 mm，有效CaO+MgO含量不得低于60%，成孔工艺采用冲击法成孔，有效桩长为6 m，外扩基础2 m，共计1 800根。

方案二:采用灰土挤密桩(DDC法)全部消除湿陷且提高承载力，灰土挤密桩桩径为0.4 m，桩间距为1.0 m，正三形布桩，桩体材料采用三七灰土，其中土料选用粉质粘土;消石灰粒径不应大于5 mm，有效CaO+MgO含量不得低于60%，成孔工艺采用冲击法成孔，夯扩后桩直径550 mm，向孔内填料前孔底必须夯实，有效桩长为6 m，共计1 450根。

方案三:采用灰土挤密桩加CFG桩二元复合地基全部消除湿陷且提高承载力。其中灰土挤密桩桩径:400 mm，桩间距0.9 m，正三形布桩，桩体材料采用三七灰土，其中土料选用粉质粘土;消石灰粒径不应大于5 mm，有效CaO+MgO含量不得低于60%，有效桩长6 m;共计1 800根;CFG桩桩径:400 mm，桩间距1.8 m，于灰土挤密桩间插打，正三形布桩，桩端持力层为第③层，桩体采用C15素混凝土，有效桩长11 m，共计300根。

现场每种地基处理方案各取3组进行试桩，在试桩达到设计要求后进行试桩检测，根据JGJ 79-2012建筑地基处理技术规范第7.5要求检测结果如下:

方案一桩体满足检测要求并且桩间土湿陷性全部消除，但是复合地基承载力仅为200 kPa，承载力不能满足设计要求;方案二桩体满足检测要求并且桩间土湿陷性全部消除，复合地基承载力为250 kPa，承载力满足设计要求;方案三桩体满足检测要求且桩间土湿陷性全部消除，地基承载力为320 kPa，承载力满足设计要求。

3 地基处理方案经济性比较(以一栋为例)

由于方案一承载力方面不满足设计要求，故不进行经济性分析;方案二灰土挤密桩(DDC法)市场价格50元/m，共计50×1 450×6=43.5万元;方案三，灰土挤密桩市场价格 35元/m，CFG桩市场价格70元/m，二者共计35×1 800×6+70×300×11=60.9万元。从经济性比较来看，采用灰土挤密桩(DDC法)工程造价远胜于灰土挤密桩加CFG桩二元复合地基，本工程最后确定采用灰土挤密桩(DDC法)进行地基处理。

4 结语

随着社会进步及经济发展越来越快，在实际工程中甲方对施工成本的控制要求越来越严格。而常规的一些地基处理方法已经远远不能满足现在的设计要求，这也给我们设计人员在实际工程中提出了新的挑战。在我省北部地区多为湿陷性黄土地区，随着大量高层住宅的出现，对地基承载力要求较高，设计人员在进行地基处理设计时，单一的灰土挤密桩在承载力方面已经不能满足设计要求，而灰土挤密桩加CFG桩二元复合地基在施工周期及工程造价方面又不具备优势，从而可以考虑采用灰土挤密桩(DDC法)进行地基处理，这样不但可以降低工程造价，而且可以大大缩短施工周期。

由于本人的理论水平及工作经验有限，本文仅是针对该项目的一点粗浅的认识和涉及体会，如有不合理和不妥之处请各位专家和同仁批评指正。

［1］JGJ 79-2012，建筑地基处理技术规范［S］.

［2］GB 50025-2004，湿陷性黄土地区建筑规范［S］.