在深回填場(chǎng)地中多種地基處理方案建議

在深回填場(chǎng)地中多種地基處理方案建議場(chǎng)地非回填區(qū)的建筑物基礎(chǔ)可采用天然地基;回填區(qū)的建筑物地基采用人工地基，可采用多種地基處理方案。標(biāo)簽：高層建筑;甲級(jí);回填區(qū);地基處理工程概況某住宅小區(qū)項(xiàng)目總用地為140712.99m?,地上總建筑面積：300859.25^,地下總建筑面積：75827.44m??，F(xiàn)狀場(chǎng)地為林地、農(nóng)田、垃圾場(chǎng)及采砂場(chǎng)。表1擬建小區(qū)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)一覽表勘察等級(jí)、方法及工作量等巖土工程勘察等級(jí)本次巖土工程勘察:①工程重要性等級(jí)為一級(jí)，②場(chǎng)地復(fù)雜程度等級(jí)為二級(jí),③地基復(fù)雜程度等級(jí)為三級(jí)。綜合勘察等級(jí)為甲級(jí)。2.2勘探點(diǎn)沿?cái)M建物周邊及角點(diǎn)布置，共布設(shè)勘探點(diǎn)145個(gè)，勘探點(diǎn)間距為21.0?45.0m，主要采用鉆孔及探井（人工支護(hù)）進(jìn)行施工;勘探孔深度為8.00?32.00m。2.3本次勘察在勘探點(diǎn)內(nèi)采取擾動(dòng)樣109件，進(jìn)行顆粒分析試驗(yàn)，用于地基土定名;采取易溶鹽樣16件進(jìn)行土化學(xué)分析試驗(yàn)，用于判定場(chǎng)地土對(duì)建筑材料的腐蝕性;采取水樣2件進(jìn)行水化學(xué)分析試驗(yàn)，用于判定場(chǎng)地地下水對(duì)建筑材料的腐蝕性。2.4本次勘察采用以下4種方式對(duì)擬建場(chǎng)地進(jìn)行原位測(cè)試：重型動(dòng)力觸探試驗(yàn)56.1m/50孔；面波3點(diǎn)；載荷試驗(yàn)2組;高密度電阻率測(cè)試1條。場(chǎng)地工程地質(zhì)條件場(chǎng)地條件地形、地貌擬建工程場(chǎng)地位于山前坡地上，地勢(shì)東低西高，場(chǎng)地地貌形態(tài)比較單一，屬低山丘陵坡地，植被發(fā)育一般，主要為人工綠化林地，西南部有地勢(shì)較低砂坑，南部有自然山體，東部臨近城市水系。地層結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，主要為雜填土和第四系覆蓋層。場(chǎng)地巖土層分布及工程特性根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)探井和鉆孔揭露，本次勘察深度范圍內(nèi)場(chǎng)地土的主要構(gòu)成為：①雜填土、②圓礫及③卵石，現(xiàn)自上而下描述如下：-1雜填土：分布在非回填區(qū)，灰色，層厚0.40?3.30m，主要由粉土和圓礫組成，含少量建筑垃圾，與②圓礫上部交接部分膠結(jié)現(xiàn)象較嚴(yán)重，含鈣質(zhì)結(jié)核?？梢娭参锔?，成份不均，結(jié)構(gòu)松散，稍濕、松散?稍密。在該層土表層有臨近施工工地不斷向勘察場(chǎng)地回填雜土，主要成分為圓礫、卵石及建筑垃圾，最大可見厚度5m左右。-2雜填土：分布在回填區(qū)，雜色，層厚1.6?26.0m，主要成分為圓礫、卵石、粉土、建筑垃圾及生活垃圾，成分極不均勻，結(jié)構(gòu)松散，中上部稍濕，下部由于回填區(qū)地勢(shì)較低滲水導(dǎo)致與②圓礫或③卵石交接以上部分（1?2m范圍內(nèi)）土層很濕?飽和。該層原為較密實(shí)的地層，由于人為采砂，導(dǎo)致地表以下的圓礫或卵石層被嚴(yán)重破壞，存在大量的砂坑（深1.6?26.0m不等），現(xiàn)在砂坑已被回填。在該層土表層有臨近施工工地不斷向勘察場(chǎng)地回填雜土，主要成分為圓礫、卵石及建筑垃圾。圓礫：分布在非回填區(qū)，青灰色，埋深0.40?3.30m，層厚1.10?5.00m。顆粒成份以硬質(zhì)巖為主，磨圓度一般，一般粒徑2?40mm，含少量卵石，最大粒徑達(dá)100mm。骨架顆粒呈交錯(cuò)排列，大部分接觸，充填物以礫砂、粗砂為主。其上部與①-1雜填土下部交接部分膠結(jié)現(xiàn)象較嚴(yán)重，含鈣質(zhì)結(jié)核。人工開挖較困難，井壁直立，鍬鎬較難挖掘。鉆進(jìn)較困難，鉆具跳動(dòng)較劇烈。稍濕、中密?密實(shí)。該層也存在于回填區(qū)，原為較密實(shí)的地層，由于人為采砂，導(dǎo)致地表以下的圓礫層被嚴(yán)重破壞，已被回填。卵石：深灰色，本次勘察該層未被揭穿，埋深5.50?26.00m，揭露厚度2.60?20.00m。本層骨架顆粒部分連續(xù)接觸，磨圓度較好，多呈圓狀，顆粒分選差，骨架顆粒2?10cm,偶夾有漂石，最大粒徑達(dá)150mm。顆粒間充填物以礫砂和圓礫為主。井壁直立穩(wěn)定，鍬鎬難挖掘，鉆進(jìn)困難，鉆具跳動(dòng)劇烈。稍濕?濕、密實(shí)。在回填區(qū)該層中上部原為密實(shí)的地層，由于人為采砂，導(dǎo)致卵石中上部土層被嚴(yán)重破壞，現(xiàn)已被回填。場(chǎng)地水文地質(zhì)條件建場(chǎng)地回填區(qū)地勢(shì)較低滲水，在自然地面局部場(chǎng)地下20.0m左右出現(xiàn)積水，在場(chǎng)地中的其它區(qū)域勘探深度范圍內(nèi)未見地下水。3.4不良地質(zhì)現(xiàn)象勘察場(chǎng)地的回填區(qū)內(nèi)由于人類取砂活動(dòng)對(duì)地質(zhì)環(huán)境破壞嚴(yán)重，導(dǎo)致回填區(qū)的第四系土層被破壞、擾動(dòng)，土體的力學(xué)強(qiáng)度大幅下降，工程性能極差，場(chǎng)地均勻性、穩(wěn)定性極差，不能滿足擬建物地基承載力的要求?；靥顓^(qū)為深回填的砂坑，其主要成份為雜填土，場(chǎng)地存在地面嚴(yán)重沉降的不良地質(zhì)作用。場(chǎng)地試驗(yàn)成果分析及巖土工程地質(zhì)條件分析評(píng)價(jià)顆分試驗(yàn)分析評(píng)價(jià)通過顆粒分析試驗(yàn)得知②圓礫的不均勻系數(shù)為6.71?31.79，比較分散;曲率系數(shù)為0.27?3.07,存在中間粒徑缺失現(xiàn)象，說(shuō)明圓礫分選性一般;③卵石的不均勻系數(shù)為6.56?74.27，比較分散;曲率系數(shù)為1.31?17.13，說(shuō)明卵石分選性良好。4.2場(chǎng)地土的腐蝕性評(píng)價(jià)場(chǎng)地環(huán)境類型為III類。經(jīng)取樣分析，根據(jù)［SO42-］含量的最大值判定，場(chǎng)地土對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)腐蝕性;利用［Cl-］的最大值進(jìn)行腐蝕性評(píng)價(jià)，場(chǎng)地土對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具有中腐蝕性。4.3場(chǎng)地鹽漬土評(píng)價(jià)根據(jù)擬建場(chǎng)地覆蓋層的地形環(huán)境條件及土化學(xué)試驗(yàn)結(jié)果分析，覆蓋層中硫酸中鹽漬土發(fā)育，主要是干旱地區(qū)強(qiáng)烈的蒸發(fā)作用將土中的易溶鹽顆粒聚集地表（自然地面-3.00m以上）形成的，由于擬建場(chǎng)地土的易溶鹽含量為 0.110?1.947%，巖土顆粒之間無(wú)易溶鹽顆粒膠結(jié)層發(fā)育，在天然與浸水狀態(tài)下的沉降量都很小，其濕陷性較低，沉降差值也不大，且硫酸鈉含量小于1%，可不考慮鹽脹性，因此鹽漬土不會(huì)對(duì)地基穩(wěn)定性造成不利影響。而由于場(chǎng)地鹽漬土對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)腐蝕性，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具有中腐蝕性，因此不宜作為回填土使用，設(shè)計(jì)時(shí)因根據(jù)鹽漬土類型和侵蝕等級(jí)采取相應(yīng)的防護(hù)措施。4.4場(chǎng)地水文地質(zhì)條件評(píng)價(jià)擬建場(chǎng)地回填區(qū)地勢(shì)較低滲水，在局部場(chǎng)地自然地面下20.0m左右出現(xiàn)積水，在擬建場(chǎng)地中的其它區(qū)域的勘探深度范圍內(nèi)未見地下水，在地基處理過程應(yīng)考慮場(chǎng)地積水對(duì)施工的影響。場(chǎng)地地下積水的腐蝕性評(píng)價(jià)場(chǎng)地環(huán)境類型為III類。場(chǎng)地地下積水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)及混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具有微腐蝕性。重型動(dòng)力觸探試驗(yàn)分析評(píng)價(jià)通過在擬建場(chǎng)地做重型動(dòng)力觸探試驗(yàn)可知，在②圓礫上動(dòng)力觸探擊數(shù)試驗(yàn)為16.1?25.0擊，屬密實(shí)狀態(tài);而在③卵石上動(dòng)力觸探擊數(shù)試驗(yàn)為15.9?27.9擊，屬密實(shí)狀態(tài)。載荷試驗(yàn)分析評(píng)價(jià)在擬建場(chǎng)地的③卵石層上部（自然地面以下-5.50m）布置載荷試驗(yàn)1組。采用分級(jí)加載的加荷方式，每級(jí)加載87.2kPa，在700kPa荷載下，累計(jì)沉降量為4.89mm。承載力特征值取前一級(jí)荷載的一半，即為350kPa，變形模量E0=48.751MPa。在擬建場(chǎng)地的③卵石層中上部（自然地面以下-10.00m）布置載荷試驗(yàn)1組。采用分級(jí)加載的加荷方式，每級(jí)加載100kPa，在800kPa荷載下，累計(jì)沉降量為5.71m。承載力特征值取前一級(jí)荷載的一半，即為400kPa，變形模量E0=50.392MPa。高密度電法試驗(yàn)分析評(píng)價(jià)本次勘察物探采用高密度電阻率測(cè)試，對(duì)上層不均勻地質(zhì)體的空間分布進(jìn)行了探測(cè)。不同巖層或同一巖層由于成分和結(jié)構(gòu)等因素的不同，而具有不同的電阻率。通過接地電極將直流電供入地下，建立穩(wěn)定的人工電場(chǎng)，在地表觀測(cè)某點(diǎn)垂直方向或某剖面的水平方向的電阻率變化，從而了解巖層的分布或地質(zhì)構(gòu)造特點(diǎn)。在實(shí)際工作中，所測(cè)得的電阻率為視電阻率，是不均質(zhì)體的綜合反映。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地形條件及雜填土的分布情況，共布置了1條探測(cè)剖面，以測(cè)試場(chǎng)地內(nèi)存在的雜填土分布范圍及厚度，以彌補(bǔ)勘探點(diǎn)采用鉆孔及人工支護(hù)探井無(wú)法全面揭穿雜填土的不足。根據(jù)高密度電阻率測(cè)試，場(chǎng)地內(nèi)的雜填土最厚可達(dá)26.0m。4.9巖土層評(píng)價(jià)雜填土：嚴(yán)禁作為建筑物基礎(chǔ)持力層，應(yīng)予以清除。圓礫：在擬建場(chǎng)地非回填區(qū)分布，厚度較小，層位較穩(wěn)定，其上部為硫酸中鹽漬土，具有強(qiáng)腐蝕性，不宜直接作為擬建物物基礎(chǔ)持力層;其下部是良好的建筑物（非高層）基礎(chǔ)持力層。卵石：厚度大，層位穩(wěn)定，是良好的建筑物基礎(chǔ)持力層。巖土層物理力學(xué)指標(biāo)表2巖土層物理力學(xué)指標(biāo)巖土層fak（kPa）E0（MPa）C（kPa）①（°）K（KN/m3）y（KN/m3）圓礫250254354000020.0卵石（自然地面-5.5m?-10.0m） 350484406000025.0③卵石（自然地面-10.0m以下）400504408000025.0不良地質(zhì)現(xiàn)象評(píng)價(jià)勘察場(chǎng)地的回填區(qū)內(nèi)由于人類取砂活動(dòng)對(duì)地質(zhì)環(huán)境破壞嚴(yán)重，導(dǎo)致回填區(qū)的第四系土層被破壞、擾動(dòng)，土體的力學(xué)強(qiáng)度大幅下降，工程性能極差，場(chǎng)地均勻性、穩(wěn)定性極差，不能滿足擬建物地基承載力的要求?；靥顓^(qū)為深回填的砂坑，其主要成份為雜填土，場(chǎng)地存在地面嚴(yán)重沉降的不良地質(zhì)作用，在工程建設(shè)及后期使用期間也易遭受此類災(zāi)害的影響。4.12擬建場(chǎng)地內(nèi)處理后回填土厚度大，雖然已經(jīng)進(jìn)行過處理，仍存在不穩(wěn)定，邊坡體存在潛在的滑移、崩塌危險(xiǎn)，對(duì)高邊坡應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB50330-2002）的規(guī)定進(jìn)行整治，確保其穩(wěn)定性。4.13擬建工程基坑開挖時(shí)，必須對(duì)基坑采取相應(yīng)的支護(hù)措施，基坑支護(hù)設(shè)計(jì)與施工應(yīng)符合《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》（JGJ120-2012）及《新疆建筑基坑土釘支護(hù)統(tǒng)一技術(shù)規(guī)定》（XJJ038-2008）的有關(guān)規(guī)定。地基基礎(chǔ)方案根據(jù)本工程的結(jié)構(gòu)類型、特點(diǎn)、荷載分布及對(duì)變形的要求，考慮場(chǎng)地的巖土工程條件（特別是場(chǎng)地最大填土厚度達(dá)26.6m）、地下水條件、巖土參數(shù)的不確定性等因素，將擬建場(chǎng)地分為非回填區(qū)、回填區(qū)及交接區(qū)3個(gè)區(qū)域，分別詳述地基處理方案。擬建場(chǎng)地非回填區(qū)的建筑物基礎(chǔ)可采用天然地基，非高層建筑物基礎(chǔ)可砌置于②圓礫上，高層建筑物基礎(chǔ)可砌置于③卵石上，巖土設(shè)計(jì)參數(shù)分別可按推薦值使用。5.2考慮填土厚度大，對(duì)擬建場(chǎng)地回填區(qū)的建筑物地基處理的方案如下：5.2.1“強(qiáng)夯+擴(kuò)底墩”法：將雜填土全部挖除，用級(jí)配良好的碎石土分層回填（厚度＜4m）,在最優(yōu)含水率的條件下進(jìn)行分層強(qiáng)夯，夯擊能采用2000kN?m,處理深度4?5m,夯點(diǎn)位置采取等邊三角形布置，強(qiáng)夯處理至基底標(biāo)高后，采用人工成孔擴(kuò)底墩，樁身穿透夯實(shí)土層且進(jìn)入③卵石的深度大于3m,樁的極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值可按qpk=5000kPa設(shè)計(jì)。5.2.2“墊層+擴(kuò)底墩”法：將雜填土全部挖除，用級(jí)配良好的碎石土分層碾壓夯實(shí)，壓實(shí)系數(shù)不小于0.95，分層碾壓處理至基底標(biāo)高后，采用人工成孔擴(kuò)底墩，樁身穿透碾實(shí)土層且進(jìn)入③卵石的深度大于3m,樁的極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值可按qpk=5000kPa設(shè)計(jì)。5.2.3“墊層+強(qiáng)夯”法：將雜填土挖除，選用級(jí)配良好的碎石土分層碾壓夯實(shí)，壓實(shí)系數(shù)不小于0.95,每分層碾壓處理5m后，在最優(yōu)含水率的條件下進(jìn)行強(qiáng)夯,夯擊能采用3000kN?m，處理深度5?6m,夯點(diǎn)位置采取等邊三角形布置，處理后地基承載力特征值fak＞260kPa,且最終結(jié)果由載荷試驗(yàn)確定。采用“墊層+強(qiáng)夯”法僅對(duì)非高層建筑使用。5.3對(duì)擬建場(chǎng)地回填區(qū)的建筑物地基可采用“墊層+強(qiáng)夯+剛性樁”的方法進(jìn)行處理：處理后高層建筑（30F）可按fak=480kPa、K=80000KN/m3設(shè)計(jì)，高層建筑（24?28F）可按fak=450kPa、K=80000KN/m3設(shè)計(jì)，小高層建筑（15?16F）可按fak=270kPa、K=80000KN/m3設(shè)計(jì)?？紤]場(chǎng)地土的整體剛度及不均勻沉降，對(duì)擬建場(chǎng)地交接區(qū)的建筑物地基處理的方案如下：5.4.1“強(qiáng)夯+擴(kuò)底墩”法：將雜填土全部挖除，用級(jí)配良好的碎石土分層回填（厚度＜4m）,在最優(yōu)含水率的條件下進(jìn)行分層強(qiáng)夯，夯擊能采用2000kN?m,處理深度4?5m,夯點(diǎn)位置采取等邊三角形布置，強(qiáng)夯處理至基底標(biāo)高后，采用人工成孔擴(kuò)底墩，回填夯實(shí)部分的樁身穿透夯實(shí)土層且進(jìn)入③卵石的深度大于3m,原狀土部分的樁身進(jìn)入③卵石的深度大于5m,樁的極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值可按qpk=5000kPa設(shè)計(jì)。5.4.2“墊層+擴(kuò)底墩”法：將雜填土全部挖除，用級(jí)配良好的碎石土分層碾壓夯實(shí)，壓實(shí)系數(shù)不小于0.95，分層碾壓處理至基底標(biāo)高后，采用人工成孔擴(kuò)底墩，回填碾實(shí)部分的樁身穿透碾實(shí)土層且進(jìn)入③卵石的深度大于3m,原狀土部分的樁身進(jìn)入③卵石的深度大于5m,樁的極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值可按qpk=5000kPa設(shè)計(jì)。綜上所述,無(wú)論采用以上哪一種地基處理方案都是為了加強(qiáng)場(chǎng)地土的整體剛度,減小場(chǎng)地的不均勻沉降,且最終結(jié)果由載荷試驗(yàn)確定。場(chǎng)地適宜性和穩(wěn)定性評(píng)價(jià)本工程場(chǎng)地抗震設(shè)防烈度為8度，設(shè)計(jì)基本地震加深度值為0.20g，設(shè)計(jì)地震分組為第二組。結(jié)合場(chǎng)地土波速測(cè)試結(jié)果判定，場(chǎng)地覆蓋層厚度為9.0?13.4m,等效剪切波速325?346m/s,平均剪切模量211?239MPa,II類建筑場(chǎng)地，屬抗震一般地段。場(chǎng)地土均勻性評(píng)價(jià)本場(chǎng)地勘探深度（32m）內(nèi)共有三層主要土層，分別為①雜填土、②圓礫及③卵石，其無(wú)論在水平方向上、還是在垂直方向上分布均不均勻，層位變化較大，地基土層位較穩(wěn)定，總體評(píng)價(jià)場(chǎng)