建筑物地基处理经验总结

王秀翠

（山东省龙口市规划建筑设计院有限公司，山东龙口，265701）

引言

（1）地震概况

工程场地在大地构造位于华北地台东部鲁东断块胶北隆起北部边缘地带。对工程场地有影响的主要活动构造带（区）有沂沭断裂带、燕山-渤海断裂带和渤海-威海断裂带，它们对区域强震具有明显的控制作用；近场区范围处在玲珑-北沟断裂和黄县断裂控制，周围小震活动相对较弱，1970年以来在其10公里范围内没有ML≥3.0级以上地震发生。1970年以来的现代小震活动具有频次高、能量低、震源深度浅、地震应变释放较均匀，但近场区周边历史曾多次放声中强地震，存在烟台-蓬莱潜在震源区（7.0级），且工程场地位于龙口-招远潜在震源区（6.0级），因此不排除发生中、强以上地震的可能。

（2）场地地震效应

本地区抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.15g,属设计地震第三组。

（3）建筑物地基采用的方式

在房地产建设开发过程中，建筑形态一般以多层、小高层住宅为主，根据场地的地层分布及各土层的物理力学性质及地基土承载力特征值的取值，一般选用天然地基：多层住宅多选用独立柱基或条基；小高层多选用筏板基础。

本地属于丘陵地带，由于各项目所处的位置各不相同，且具体到每个建筑物，所在位置的地质条件就可能有所不同，地基处理的方式就应当根据实际的地质、地形、水文条件和建筑物的结构形式采用不同的方式。

下面针对本人在具体建设过程中遇见的几种情况和采取的不同处理方案进行分析，重点是对所遇见问题的处理，在方案选择中对结构安全、经济性和施工的可操作性方面的分析，得出一般性的结论，用以指导地基处理的设计和施工，以达到综合效益的最佳化。

1 世纪花园项目中姜井和水井的处理

1.1 基本情况

世纪花园项目位于威乌高速南侧，原为北树口和王家庄两个村的所在地，是在上述两个村整体搬迁的基础上开发建设的居住区项目。由于当地有种植大姜的习惯，村民为储存大姜在各家院内都开挖有姜井，一般深度为4-6m，到达深度后再开挖有 2-3个方向的水平储窖，尺寸为：高度 1.5-1.6m、宽度1.5-2m、深度一般为2-4m、个别深度可达6m；另有村民在果园内开挖的深度在5-8m不等的大口井用以灌溉果树，口径一般为1.5-3m。

1.2 对建筑物的影响

由于部分姜井和水井位于建筑物地基范围内，而根据地质勘探报告提供的数据显示，建筑物的持力层选择粉土层做天然地基，承载力特征值为Fak=140kPa,而粉土层的深度1.3-6.7m不等，基础为独立基础，埋深设计为自然地坪下 1.6-2.5m。故大部分姜井的储窖位于基础以下，且最差的一栋楼的基槽内存在有5口姜井和2口水井。因此，如果不对上述情况进行合理的处理，势必对建筑物的结构安全存在致命的影响。

1.3 处理方案的选择

经与设计单位和地质勘探部门沟通，建议的处理的方法有挖除回填砂垫层法、夯实法两种。但是两种方法面临一个同样的问题，就是在基槽内的姜井和水井可以找到，也可以通过人工查看确定其储窖的数量、方向和深度，但如果姜井在基槽以外，又有一个或数个储窖伸向基槽范围内，因其深度超过基槽底就无法获知，容易在处理的过程中漏掉，导致工程隐患（村庄拆迁之前未对所有的姜井进行普查定位，拆迁过程中的建筑垃圾又将部分姜井掩埋，无法获知其准确位置）。

最初，我们在施工中选用的是夯实法，先通过试夯得出数据，然后选用重量为15t，底面积为2.2m2的重锤，提升高度为12m进行夯实，通过强夯的方式使得位于基槽底、储窖顶部的粉土层塌陷密实，然后将松散土挖除、分层换填中粗砂做砂垫层。对于无法确定基槽周围可能存在的姜井储窖伸向基槽的情况，我们采用强夯机沿基槽边依次夯击，每点3击,出现沉陷较大的可以确认其下有姜井储窖，然后对其以及其影响的范围进行夯实处理。但在施工中，我们发现上述办法存在一定的问题：首先是强夯法的效率较低，施工进度慢，机械进出每一个基坑所需要的辅助工序较多；其次采用试夯确定是否有储窖伸向基槽的方法不是完全可靠，部分粉土密实度较大，承载力好，3击未必能够确保全部探测出，如有遗漏将造成严重结构安全隐患。

于是，通过与设计及地质部门沟通，决定采用挖除换砂垫层法，就是由挖掘机将基槽范围内的姜井挖除，分层换填中粗砂至设计基底标高的做法。对于如何确定是否有储窖伸向基槽的问题，我们通过计算，储窖的顶标高最低处距最高的基底高差为：6m（最深姜井深度）-1.5m（储窖最小高度）-1.6m（基槽最小开挖深度）=2.9m。在施工中我们制做了3.5m长的探杆，采用钎探的方法，沿基槽边每米布置一个探孔，探测至3m的深度，就可以确定是否有储窖能够对地基造成影响。开挖和回填中粗 砂垫层要按照设计要求，在距离基槽底900mm处起，进行放大脚处理，每300mm高设一步600mm宽的台阶，用以做好砂垫层与原粉土持力层的结合。

相对于姜井而言，水井的处理方法比较简单，在施工过程中保护好，防止扰动土落入井内。开挖后，自基槽向下900mm处采用1:2（300高，600宽）放坡的形式周圈开挖，水面以下采用3:7石砂级配回填至水面以上300mm,其余部分采用中粗砂分层回填夯实至设计基地标高即可。

小结：通过上述两种方法在施工中应用的比较来看，采用开挖换填砂垫层的方法施工工艺相对简单，施工机械可使用开挖基槽的机械，不必专门的设备进出场，进度较快；就效果而言，也不次于强夯所达到的效果；经济性来讲，由于减少了机械的进出和挪移，又用钎探替代了重锤夯实探测储窖位置，故费用有所降低。

结论：

在浅基础建筑物采用粉质粘土（可推广至天然土）作为持力层的天然地基中如果存在井、空洞等情况时，可优先选用机械开挖换填砂垫层的处理方法。

2 佛光山景温泉花园项目对于基底不平和不同土质条件的处理

2.1 基本情况

佛光山景温泉花园项目位于佛光养生谷的西侧的山坡上，建设场地原为梯田、果园、坡地、自然流水形成的水沟，属于典型的丘陵地带。场地内地质条件较为复杂，场地西高东低，东西长度为505m，黄海高程从82.39到152.7，自然高差为70.31m。规划设计为多层（6+1层）电梯洋房、别墅、联排住宅，基础形式采用砼独立柱基。根据地质勘探报告，最下面三排住宅分别位于梯田形成的台地上，选用天然土（粉质粘土）作为天然地基，地基土承载力特征值为160kPa;其余住宅位于原山坡上，土层较浅，选用强风化花岗岩作为地基，地基承载力特征值为300kPa。

2.2 存在问题

（1）由于场地本身高差较大，部分楼座位于不同高度的台地或天然冲刷成的水沟内，导致开挖完毕的基槽底高差较大，多在3-4m间，个别楼座基底高差可达 7m。（2）部分楼座位于山体与粉质粘土的交界处，一个楼座同时跨两种不同性质和不同承载力的地基土层。

2.3 处理方案

（1）砂垫层（2）毛石混凝土（3）基础拉梁（4）错台

（1）佛光山景温泉花园二期62号楼基槽，部分在强风化岩上，部分在粉质粘土上。因基础处在不同土层，开始时准备将在粉质粘土层的地基土清除掉，力争所有土层均为岩石层。最初，采用打钎浅探，发现1.5米的钎探不用费多少力气就可以打下去，说明1.5米以下部分未出现岩石层。显然要想让基础处在相同的地质条件下不太可能。于是，我们就跟设计部门商量，看能不能算一下各自地质承载力条件下的沉降量。经试算，沉降量为4mm。为有效减少两部分沉降的不均匀性，在岩石基础的基坑范围内填200厚细沙后，才开始打垫层。

（2）佛光山景温泉花园二期70号楼基槽因西高东低，西面比东面的基地标高要高出3--4米,且基础处于强风化岩上。要让整个基地处在同一标高上，就需要将高出去的3米多的岩石全部炸掉。考虑到经济原因，我们跟设计单位一起讨论，不同的基底标高按照地势来清槽，建议将每一个基础墩都清槽在同一个标高，由于基坑处于不同标高，我们采用 1:1（400mm宽，400mm高） 放坡，但要保证相邻基础之间的高差不能大于800mm高错台形式，将这些基础的高差消化掉。相邻基础间错台放坡

部分全部采用C15 混凝土灌实。因不同的基坑在不同标高上，容易使柱底的弯矩不平衡，我们采取了增设基础拉梁的形式减少这种不利因素。由于基坑采用放炮的形式开挖，一个基坑就可能高低不平，出现很大的高差，基础承载力比较高，考虑到这种因素，普通C15混凝土的抗压值fc=7.2N/mm2,远达不到承载力的要求，而毛石的强度非常高，采用毛石混凝土回填正好解决了这个问题。

3 结束语

山地建筑应根据现场实际情况来进行建筑物的地基处理，尤其是岩石基础，可采用多种形式解决这一问题。在工程项目的建设过程中，各种不同的地质情况导致地基基础的处理方案有多种选择，在确定方案时，必须从地质条件、结构安全、本地的施工技术水平、工程造价、工程工期等方面综合考虑，才能得出最优的方案，以达到安全、经济、使用、高效的目的。

[1]GB50007-2011 建筑地基基础设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2011.

[2]JGJ79-2012 建筑地基处理技术规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2012.

[3]朱炳寅, 娄宇, 杨琦编著.建筑地基基础设计方法及实例分析(第二版)[S].北京: 中国建筑工业出版社.

[4]关瑞明, 聂兰生.传统民居类设计的展望[J].建筑学报, 2009, (12):34-36.

[5]王刚.浅谈地基基础处理方法[J].建材发展导向, 2013.11.