房屋建筑施工中地基處理方式的選擇和應(yīng)用(招商)

1、 房屋建筑中地基處理方式的選擇和應(yīng)用戴鵬祥 顧忠中興建設(shè)有限公司西南四川分公司摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和國民經(jīng)濟(jì)的飛速提升，我國的建筑業(yè)也得到了迅猛發(fā)展。我國地域遼闊，各種工程地質(zhì)條件差異很大，各類軟弱地基分布面廣。在軟弱地基上進(jìn)行土木工程建設(shè)，往往需要對天然地基進(jìn)行地基處理，以滿足建筑物對地基的要求?，F(xiàn)從地基處理原理和分類入手，講述了當(dāng)前常見各項地基技術(shù)。本文將以成都市招商·雍華府項目為例淺析地基處理方式的選擇和應(yīng)用。關(guān)鍵詞：地基處理；處理技術(shù)；比較；分析；應(yīng)用1 常見的地基處理的方法地基處理的方法很多，不同的學(xué)者從不同角度出發(fā)，做出了不同的歸納和分類?，F(xiàn)將目前常用的一些方法比

2、較如下：1.1排水固結(jié)法排水固結(jié)法是軟土地基處理中的一種成熟和經(jīng)濟(jì)措施，其原理是地基在荷載作用下，通過布置豎向排水井（砂井或塑料排水袋等），使土中的孔隙水被慢慢排出，孔隙比減小，地基發(fā)生固結(jié)變形，地基土的強(qiáng)度逐漸增長。排水固結(jié)法主要用于解決地基的沉降和穩(wěn)定問題。為了加速固結(jié)， 最有效的辦法就是在天然土層中增加排水途徑，縮短排水距離，設(shè)置豎向排水井（砂井或塑料排水袋），以加速地基的固結(jié)，縮短預(yù)壓工程的預(yù)壓期，使其在短時期內(nèi)達(dá)到較好的固結(jié)效果，使沉降提前完成；并加速地基土抗剪強(qiáng)度的增長，使地基承載力提高的速率始終大于施工荷載增長的速率，以保證地基的穩(wěn)定性。排水固結(jié)法適用于處理飽和軟弱土層，但對滲透

3、性極低的泥炭土要慎重對待。其有效處理深度約為1215m,超過這一深度，孔隙水壓力消散相當(dāng)困難和緩慢。1.2碾壓法碾壓法是對比較疏松的表層土進(jìn)行壓實(shí)，也可對分層填筑土進(jìn)行壓實(shí)。當(dāng)表層土含水量較高時或填筑土層含水量較高時可分層鋪墊石灰、水泥進(jìn)行壓實(shí)，使得土體得到加固。碾壓法適用于淺層疏松的粘性土，松散砂性土，濕陷性黃土及雜填土等。1.3置換法置換法也稱換填墊層法，是將基礎(chǔ)下一定范圍內(nèi)的軟弱土層挖除，然后分層換填強(qiáng)度和模量相對高的砂、碎石、灰土、素土，并夯實(shí)至要求的密度，形成一個較好的持力層，達(dá)到提高承載力和減少變形的目的。主要用于地基表層存在著厚度不大且易于挖除的不良土層，而下臥層則較好，換填墊層

4、加固深度一般4米以內(nèi)。換填施工工藝成熟，方法簡便快捷，可迅速提高地基承載力但是在還填材料選定的情況下?lián)Q填厚度越大，造價越高；不適合處理軟土層較厚、埋深大的地基，地下水位高、易滲水場地抽排水費(fèi)用高。1.4、復(fù)合地基法復(fù)合地基法是在天然地基中設(shè)置一定比例的增強(qiáng)體（樁體），使樁土共同承擔(dān)荷載，并具有密實(shí)法和置換法的效應(yīng)。根據(jù)樁體材料不同，可將復(fù)合地基分為：散體材料樁復(fù)合地基；一般粘結(jié)強(qiáng)度樁復(fù)合地基；高粘結(jié)強(qiáng)度樁復(fù)合地基。與其它方法不同的是，復(fù)合地基法是70年代以來發(fā)展最快的一種方法。不同樁型的復(fù)合地基，其承載力和變形特性明顯不同。1.4.1碎石樁碎石樁屬散體材料樁，是利用一種單向或雙向振動的沖振頭，

5、邊噴高壓水流邊下沉成孔，然后邊填入碎石邊振實(shí)，開成樁體。樁體和原來的粘性土構(gòu)成復(fù)合地基，以提高地基承載力和減小沉降。碎石樁適用于地基土的不排水抗剪強(qiáng)度大于20kPa的淤泥、淤泥質(zhì)土、砂土、粉土、粘性土和人工填土等地基。對不排水抗剪強(qiáng)度小于20kPa的軟土地基，采用時須慎重。碎石樁加固深度一般20-25米具有工期短，工藝成熟，有較好的抗液化性能；利于孔隙水消散的優(yōu)點(diǎn)但造價昂貴，對于十字板剪切強(qiáng)度很低的淤泥質(zhì)土，成樁困難，樁徑較難控制，承載力提高幅度小，工后沉降不易控制。1.4.2夯實(shí)水泥土樁夯實(shí)水泥土樁屬于一般粘結(jié)強(qiáng)度樁，是利用沉管、沖擊、人工洛陽鏟、螺旋鉆等方法成孔，回填水泥和土的拌和料，分層

6、夯實(shí)形成堅硬的水泥土樁體，并擠密樁間土，通過褥墊層與原地基土形成復(fù)合地基。這種方法適用于處理地下水位以上的粉土、素填土、雜填土、粘性土和淤泥質(zhì)土等地基。處理深度不宜超過10米。該辦法施工周期短、造價低、施工文明、造價易控制，目前在一些舊城區(qū)危改小區(qū)中得到不少成功的應(yīng)用。1.4.3水泥粉煤灰碎石樁水泥粉煤灰碎石樁（Cement Fly-ash Gravelpile），簡稱CFG樁屬于高粘結(jié)強(qiáng)度樁。CFG樁、樁間土和褥墊層一起構(gòu)成CFG樁復(fù)合地基。該法適用于處理粘性土、粉土、砂土和已自重固結(jié)的素填土等地基。對淤泥質(zhì)土應(yīng)根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗(yàn)或現(xiàn)場試驗(yàn)確定其適用性?；A(chǔ)和樁頂之間需設(shè)置一定厚度的褥墊層，保證樁

7、、土共同承擔(dān)荷載形成復(fù)合地基。該法適用于條基、獨(dú)立基礎(chǔ)、箱基、筏基，可用來提高地基承載力和減少變形。對可液化地基，可采用碎石樁和水泥粉煤灰碎石樁多樁型復(fù)合地基，達(dá)到消除地基土的液化和提高承載力的目的。CFG樁加固深度2530米，其本身不需要配筋造價低廉、適應(yīng)性廣、承載力提高幅度大、施工簡便、工期短。2工程實(shí)例各種地基處理方法有各自的機(jī)理和適用范圍,每種方法都有它的優(yōu)缺點(diǎn),在選擇處理方法時,須根據(jù)地質(zhì)條件、上部結(jié)構(gòu)類型、使用要求,對周圍環(huán)境的影響、材料供應(yīng)情況、施工條件以及技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等因素作綜合考慮,做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全適用,確保質(zhì)量。本文結(jié)合換填法和CFG復(fù)合地基在成都市招商

8、3;雍華府二期工程16#樓B座和19#樓中的實(shí)際應(yīng)用，簡述地基處理方案確定的原則和步驟。2.1準(zhǔn)備工作:根據(jù)實(shí)際情況,搜集詳細(xì)的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)及地基基礎(chǔ)的設(shè)計資料項目場地原為機(jī)械廠房，大部分地段堆積有建筑垃圾，場地內(nèi)大部分地段比較平坦，地貌單元屬岷江水系級階地，場地地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造位于川西褶皺帶的成都凹陷區(qū)，場地的地層由雜填土、素填土、粘土、粉質(zhì)粘土、粉土、細(xì)砂、卵石和下伏泥巖組成。地下水位710.5米，場地局部存在軟弱層，地基土類型屬于軟土中硬土，建筑場地類型為類，屬于對建筑抗震一般地段。16#樓B座一層地下室區(qū)域基礎(chǔ)的持力層為粘土層，粘土層的地基承載力特征值,壓縮模量,19#樓兩層地下室區(qū)

9、域筏板基底土層多為稍密卵石層，稍密卵石層的地基承載力特征值,壓縮模量,且現(xiàn)場卵石層顆粒粒徑較大分布不均勻，同時局部地段分布有砂土等相對軟弱層。2.2初選方案2.2.1考慮周圍環(huán)境和相鄰建筑物等因素工程位于成都市2.5環(huán)川陜立交口處，附近居民密集，地基處理施工過程中需注意控制噪音、振動和粉塵污染等，因此強(qiáng)夯、石灰樁、水泥噴粉樁等地基處理工藝首先排除在考慮范圍之外。2.2.2根據(jù)結(jié)構(gòu)類型、荷載大小及使用要求(即處理目的),結(jié)合地形地貌、地層結(jié)構(gòu)、土質(zhì)條件、地下水特征16#樓B座設(shè)計為一層地下室，筏板基礎(chǔ)于粘土層，一單元設(shè)計處理后地基承載力要求，壓縮模量，二單元設(shè)計地基承載力要求，壓縮模量，天然地基

10、不能滿足設(shè)計要求，處于地下水位之上。19#樓設(shè)計為兩層地下室，筏板基礎(chǔ)于稍密卵石層，設(shè)計地基承載力要求。前期根據(jù)地勘報告準(zhǔn)備地基處理預(yù)案：16#樓B座的地基需要進(jìn)行地基處理，理論上可采用的地基處理形式有很多，比如排水固結(jié)法、置換法和復(fù)合地基法。根據(jù)地勘報告19#樓地基基底土層多為稍密卵石層，部分地段為砂層，擬建建筑可采用天然地基，以稍密卵石層為基礎(chǔ)持力層，但需試現(xiàn)場開挖情況而定，初步準(zhǔn)備了三種預(yù)案：當(dāng)基底出現(xiàn)淺埋的砂層且厚度不大時可采用換填法，但相對于松散卵石及卵石中的下臥軟弱砂層，在進(jìn)行承載力及變形驗(yàn)算后，若不能滿足設(shè)計要求，在工期允許的情況下開挖換填造價較高，此時可采用振沖法碎石樁或高壓旋

11、噴樁復(fù)合地基。2.3比較確定和施工待進(jìn)場施工時16#樓已經(jīng)開挖到位，施工進(jìn)度允許的情況下考慮到處理效果、材料的來源及消耗、機(jī)具條件，建設(shè)單位會同施工、設(shè)計、勘探單位最終確定了采用CFG復(fù)合地基處理的方案，16#樓B座共使用CFG樁1166根，通過荷載實(shí)驗(yàn)本工程復(fù)合地基承載力和變形均達(dá)到設(shè)計要求。19#樓開挖到持力層時發(fā)現(xiàn)卵石下存在下臥軟弱砂層，在進(jìn)行承載力和變形驗(yàn)算后不能滿足設(shè)計要求，在開挖換填、振沖法碎石樁和高壓旋噴樁復(fù)合地基進(jìn)行最終選擇和確定方案時，建設(shè)單位在聽取了三家單位的意見和建議時，考慮到16#樓B座地基處理耽誤了整個項目的總的施工進(jìn)度，加上雨季到來，從公司的整體利益出發(fā)決定采用成本造價相對較高的換填素混凝土的方案來滿足質(zhì)量和工期的要求，確保盡快達(dá)到公司營銷要求的預(yù)售條件。3、結(jié)論房屋建筑工程的基礎(chǔ)和根基是地基，每種地基處理方式都有其適用范圍和優(yōu)缺點(diǎn)，在選擇確定地基處理方案時應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，從技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性和安全性的角度綜合考慮，從而有利于房