浅谈大厚度填土的地基处理问题

来源：职称驿站所属分类：地质论文发布时间：2012-09-01 10:58:06浏览：次

　　摘要：出于工程经济因素的考虑，对于填土特别是大厚度填土，其地基处理方案的选取一直令设计人员头痛。作者结合浐灞半岛A13地块讨论了大厚度填土的地基处理填土问题，阐述了强夯法+孔内深层超强夯桩加固大面积厚填土地基的设计方案。实践证明，采用强夯法+孔内深层超强夯桩处理填土地基是行之有效的。
　　关键词：大厚度填土；强夯法；孔内深层超强夯桩(SDDC)
　　
　　中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：
　　1.工程概况
　　该工程由设计单位提供的拟建物“平面布置总图”和“建(构)筑物地基岩土工程勘察任务书”知，A13地块建设项目由29栋高层住宅楼、7栋多层住宅楼、活动中心、裙房和地下车库组成，拟建工程主要参数见下表1。拟建物室内地坪标高假定为387.70m，相应基地标高1#、2#、3#、18#、19#、21#、22#、26#～29#及33#楼及地下车库为381.70～383.70m，15#～17#搂为384.20m，其他建筑物为384.90m。
　　表1建筑物和结构物情况介绍表
　　建筑物编号层数高度结构类型预计基础形式基础埋置深度(m) 基底荷载标准值
　　1# 32 95 剪力墙桩基或梁筏 5.5 560
　　26#～29# 23 67 剪力墙  4.5 400
　　2#3#33# 18 54 剪力墙  4.0 320
　　15#～17# 15 44 剪力墙  3.5 280
　　18#19# 11 35 剪力墙  3.5 220
　　21#22# 10 30 剪力墙  4.0 200
　　4#～8#、13#14#20#、30#31#35#36# 11 33 剪力墙  2.8 220
　　9#～12#、23#～25# 6 21 剪力墙条基 2.8 200
　　活动中心 2  剪力墙条基 2.8
　　地下车库 -1  框架独基 6.0 200
　　2.工程地质条件概况
　　2.1场地位置、地形地貌
　　拟建场地位于西安市东郊浐灞三角洲地带，北端紧临灞河；与A14地块隔纬一路（园区道路）向望，地貌单元属灞河一级阶地。拟建场地大部分地段为废弃渔池，渔池底面较平坦，南端为取砂坑，其平面分布不规则，坑底不平整，标高差别较大，取范围较大和深度较大，取砂坑最深地段可达9.0m，且有地下水出露，取砂坑底部高低不平，起伏较大。
　　2.2工程地层结构岩性
　　根据野外钻探揭露，场地地层自上而下由人工填土、第四纪全新世冲洪积粉质粘土、冲积中粗砂、卵砾石及第四纪晚、中更新世冲积粘性土、砂类土组成。限于篇幅此处不对具体地质特性做描述。
　　3.大厚度填土的地基处理方案
　　回填土以砂土为主，含少量粘性土和植物残体。回填方式简单，没有进行人工夯实或碾压密实，堆积的时间短：勘察野外钻探结束后开始回填，回填的厚度无规则，填土回填的厚度与原取砂坑地面的地形有关。所以大面积回填土欠固结土，土质很疏松，孔隙率很高，结构性很差或无结构，因此，强度很低，且随含水量的增大，压缩性将会急剧增大。
　　拟建场地整平后采用强夯法对场地回填土区进行整片处理。处理后不仅能提高地基的强度，并降低压缩性，而且还能消除较强的湿陷性。根据“JGJ79-2002”规范，强夯法的有效加固深度应根据现场试夯或当地经验确定。根据场地岩土工程条件，建议强夯法的有效加固深度按7.0～8.0m考虑，其单击夯击能不小于3000kN•m。
　　3.1天然地基方案
　　9#～12#、23#～25#住宅楼及活动中心（2~6层），当基础埋深为2.80m时，可采取挖除至②-中粗砂层，②-中粗砂层为良好的天然地基持力层，对于局部现地面标高低于基地标高的地段，应挖除①-素填土或①-1-杂填土，然后采用级配砂石分层夯填至基底标高。2#～8#、15#～22#、30#～32#、35#～36#楼（11～18），当基础埋深为2.50～4.50m时，可直接挖至②-中粗砂层。根据类似场地的施工经验，采用砂石垫层和天然地基(11～18F)上的筏板基础是可行的。26#～29#楼，可挖除至③-卵砾石层，对于卵砾石层顶面低于基底标高地段，可采用砂石或碎石分层碾压至基底标高，鉴于上述建筑物上部荷载较大（400kPa），当采用天然地基上的筏板基础时，应进行载荷试验，以最终确定地基土承载力。地下车库可采用天然地基上的条形基础。
　　3.2最终确定的施工方案分析
　　强夯法指的是为提高软弱地基的承载力，用重锤自一定高度下落夯击土层使地基迅速固结的方法。强夯法主要用于砂性土、非饱和粘性土与杂填土地基。对非饱和的粘性土地基，一般采用连续夯击或分遍间歇夯击的方法；并根据工程需要通过现场试验以确定夯实次数和有效夯实深度。孔内深层超强夯法，是以高动能、超压强、强挤密的作用机理通过冲击成孔，由深到浅，逐层强夯成桩，在超压强的动能强夯过程中，使桩问土侧面产生很大的动态被动土压力，迫使填料向下和周边压密挤出，使桩间土物理力学指标得到充分的改善。
　　对于场地南侧取砂坑内建筑物（32#～36#）楼，在拟建场地填方地段整片强夯之后，建议采用孔内深层超强夯桩复合地基处理，其处理深度宜为③-卵砾石层一定深度。成孔采用橄榄状夯锤冲击成孔，要求桩锤为铸钢材料，锤头成圆弧形。桩体填料对11层楼可考虑采用建筑垃圾；18层楼采用级配砂石或干硬性混凝土。由于取砂坑回填前局部地段地下水已出露，回填后水位上下土质呈软～流塑状态，若桩端位于此部位时，采用干砖渣夯填。
　　同时该工程还讨论了复合载体夯扩桩方案、人工挖孔桩、钻孔灌注桩等方案，根据工程的实际特点为大厚度填土，因此经各方面考虑最终采用强夯法结合孔内深层超强夯桩复合地基施工方案，其中填料为建筑垃圾。实践证明，采用高能量强夯法结合SDDC（填料为建筑垃圾）施工来处理大面积厚填土非均匀地基是可行的，该施工工艺能有效解决本文工程的实际问题。较多城中村需要拆除后重建，拆除过程中形成的建筑垃圾处理成本较高。若采用回填法，相关费用较高，而且填埋后对坏境造成了污染。介于此，采用孔内深层超强夯法处理地基可将建筑垃圾重新利用，变废为宝，且对环境不会造成污染。
　　参考文献
　　[1]国振喜,曲昭嘉.建筑地基基础设计手册[S].核工业出版社.
　　[2]叶书麟.地基处理工程实例应用手册[S].北京:中国建筑工业出版社.
　　[3]JGJ79-2002.建筑地基处理技术规范,2002.
　　[4]《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）.中华人民共和国国家标准.