某广场软土地基处理方案探讨

2017-12-19宋克戚霖

科技创新与应用 2017年35期

宋克+戚霖

摘要：根据现场勘查资料，结合现场实际，对可能采取的地基处理方式进行了系统分析，因地制宜选择抛石挤淤、碎石换填、分期施工、等代超载预压、现场测量数据比对等方法和手段，确保了工期进度和投资造价，对类似项目的技术方案确定和项目工程管理有参考意义。

关键词：软土；地基处理；换填；技术方案；项目管理

中图分类号：TU471.8 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）35-0078-02

引言

随着中国经济的迅猛发展，市民对康體、文化娱乐、交流等多方位的需求越来越高，城市广场和市政公园越来越难以满足人民精神文化活动的需要，而城市建设的逐步发展，城市规模不断扩大，部分公共设施选址不可避免地出现在存在淤泥、淤泥质黏土等特殊性岩土的场地上，在考虑工程进度、投资控制、建成效果及后续维护等诸多因素的前提下，对软土地区进行局部地基处理是一个技术热点和难点问题，不过由于地基处理周期长、造价高，如何选取合适的处理方法尤为重要。因此，正确认识地质条件，因地制宜选择地基变形计算参数，选取合理的地基处理方法，满足工后沉降的要求，这对后续使用维护有很大的优势，具有重要的实际意义。

1 工程概况

广东某新区项目，处于珠江三角洲冲积平原区，地形较为平坦，现状地面标高为5.00～6.50m，设计场地标高为6.80～7.60m。场地为石炭系隐伏岩溶地区，覆盖层主要为第四系人工填土、冲积成因粉质粘土、淤泥、粉砂等。根据地勘资料，场地内主要有人工填土和软土等特殊性岩土，分述如下。

（1）人工填土。场区内填土为新近填土，未完成自重固结，主要由粘性土、碎石块和建筑垃圾组成，土质不均匀，厚度变化大，埋深浅，粘性差，固结沉降未完成。其中场地原有鱼塘回填处厚度较厚3-8m，其余普遍为2-3m，具变形大、压缩性大、强度低等特点，土体本身基本完成自重固结，浸水时易湿陷、崩解，对地基均匀性将产生不良影响。

（2）软土。主要有淤泥和淤泥质黏性土，含水量高，具压缩性高，易触变，抗剪强度、承载力低的特点；其固结时间长，加载后变形量大；具高流变性，易产生滑移破坏，地震时易出现震陷，易产生地面不均匀沉降，对场地的稳定性有较大的影响。

本项目场地普遍有软土分布，呈层状连续分布，局部厚度较大，根据地勘报告显示软土层厚度分别为9.50m、10.6m，由于原始场地地势较低，根据建筑总图，场地平整后要求整体在原始地面上平均填土厚度约1.5m。在填土附加荷载后，场地软土会加快固结沉降，选择典型钻孔根据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）估算，最大固结沉降量约为6cm，人工填土本身如不压实会有10～15%沉降量（约20～30cm），由此根据工程经验预估若地坪不进行地基处理将有约25～40cm沉降，影响场地的正常使用，对后续使用会产生较大的危害。

由于现状场地回填土松散、厚度厚、承载力低、压缩性高，且原场地存在塘浜和场地表面以下淤泥层较厚等因素影响，若仅考虑回填土及淤泥质软土自然固结至沉降基本完成，根据相关工程实践，至少需要5年以上，严重影响本项目工期进度，而不进行地基处理，对本项目后期使用存在不可控的质量风险和隐患。

2 地基处理方案

地基处理的目的是为了提高地基承载力和减少工后地基沉降量，根据现场地质情况，结合工程实践，因地制宜地提出了几种地基处理方案。

2.1 旋喷桩复合地基处理方案

根据地质报告，场地地下水位较高，且原地面以下6-10米均为较厚的砾砂层，该层稍密-中密，承载力高。可采用旋喷桩进行场地加固处理，主要为加固上部回填土层和淤泥土层，并减少不均匀沉降和沉降量过大等问题。根据《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012）初步估算，桩径取为500mm，梅花形布置，桩间距取为2m，固结体强度为4MPa，经计算复合地基承载力可超过100KPa，变形验算亦满足要求。对本项目而言，前期需要实验确定相关参数，且大面积施工后最少需要30天左右龄期才能承受荷载，相对处理周期较长。广东地区工程实践多，有成功案例。如深圳清平高速收费广场，采用旋喷桩处理，自2005年通车以来，使用效果较好。对于复合地基处理方案，亦可采用水泥土搅拌桩、水泥粉煤灰碎石桩等，均在广东地区有成熟工艺并已在工程实践中得到普遍使用。

2.2 管桩和架空地板处理方案

在工程实践中，在大面积铺装地段回填土较厚且对对后续使用沉降要求较高时，为避免工后沉降对铺装的影响，减少后期维护工作量，可采取地垄墙和架空地板处理。而对于本项目而言，由于填土层和淤泥层自身沉降量大，采取地垄墙并不合适，根据现场实际，可采用预应力管桩+梁板式结构进行架空处理，根据《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）初步估算，采用400薄壁预应力管桩，间距4m正方形布置，桩帽为800×800×600厚，结构板采用250mm无梁板，可满足上部铺装及景观树池荷载要求，工程施工及投入使用后可不考虑回填土影响，对回填土没有工程要求，施工速度快，可靠度高，但由于桩上需做桩帽和结构板，整体造价相对较高。

2.3 级配碎石换填处理方案

换填法将基础底面以下一定范围内的软弱土层清除，然后以质地坚硬、性能稳定的土工材料分层回填夯实，通过将上部荷载扩散，降低基底附加应力，满足地基承载力和变形量的要求，同时粗骨料的加入增加了排水渗透通道，可以加快软弱土层的排水固结和强度的提高。针对本项目，可选择换填法进行处理，针对现场实际情况可采取分层处理，在开挖表层人工填土层后用大粒径毛石抛石挤淤，然后分层回填夯实，可以满足工程要求。换填法亦是广东地区成熟的处理方式，如深圳机场飞行区，位于海积淤泥土，通过挤淤换填法处理，获得了很好的经济效益和社会效益。

2.4 其它处理方案endprint

对于软弱土地基处理，广东地区针对不同工程特性，亦采取了如夯实法、堆载预压法、袋装沙井或塑料排水板与预压结合等方法，均取得了很好的效果。如广东科学城、广州大学城整体地基处理，均采用了上述一种或多种方法联合处理，控制了工后沉降，建成效果满足设计和使用要求。

3 工程实际地基处理方案

由于本项目整体工期短，场地条件限制大，主体施工材料堆放和广场区域地基处理所需时间以及合同约束最终交付时间存在天然的不协调，导致按传统思路无法解决现场实际问题，若采用桩基和结构板结合方式，造价高业主不接受，采用搅拌桩，工期长，量大面广造价估算亦需超千万投资方能满足设计要求，而换填法及其它处理方法，由于场地狭窄、材料堆放及临建等原因亦不能一次实施给本工程带来了许多不便。

而本项目作为一个EPC项目，通过合理设计，大胆突破，协调各工种之间的施工次序，对本项目的最终地基处理成功提供了一个可能。

处理过程总结如下：

（1）根据地勘报告并结合现场地质情况，进行抛石挤淤作业，至大型机械设备可以正常进场作业，若现场存在“硬壳层”且大型车辆碾压无明显车辙，亦可不进行处理。

（2）在毛石面上铺碎石层，30cm厚一层，分层碾压夯实，控制完成面标高至与总图完成面控制标高差异在15cm左右。

（3）碎石层完成后暂缓地基处理，移交施工单位作为材料、设备堆场等后续施工使用场地，施工场地规划时注意与总图重点部位对应。

（4）進入后期施工时，进行现场二次作业，进行夯填至总图完成面控制标高并进行建筑后续面层做法施工至完成。

4 结束语

（1）由于本项目为EPC项目，设计及后续施工均可进行统筹管理，方便工程整体推进，在节约投资的同时也满足了使用要求及工期进度的要求。

（2）在项目设计阶段前期介入，采取多种手段确保工程整体完成效果，如合理的处理方案及要求，建筑采取小尺度块材铺装，减少大面积硬质铺装，合理布置水景等手段确保满足业主要求的同时，减少完工移交后续工作量。

（3）合理进行现场施工工序安排，交叉施工，地基处理分期完成，确保工程质量。

（4）合理利用现场材料堆放等工序要求，合理安排场地与场地后续施工功能需求匹配，进行类似超载预压法施工。

（5）注意在项目实施过程中进行施工标高测量，作为后续工程量核算依据，并可作为工后沉降判定的依据。