天然地基的基槽檢驗和局部處理

胡樹林 郭 志 司建國

天然地基的基槽檢驗和局部處理

胡樹林 郭 志 司建國

從勘察方的角度介紹了基槽檢驗的重要性以及基槽檢驗的內(nèi)容、步驟和方法,闡述了天然地基在基槽檢驗中發(fā)現(xiàn)地基局部異常時的常用處理方法,對保證工程質(zhì)量、防止建筑物建成后發(fā)生質(zhì)量事故有重要意義。

天然地基,驗槽,處理

0 引言

基槽檢驗簡稱驗槽,它是由勘察、設(shè)計和監(jiān)理等多家單位參加,共同對基槽進行檢驗的一道工序,它也是工程勘察的最后一個環(huán)節(jié)。驗槽不僅可以檢驗勘察報告,對勘察成果進行補充修正,而且可以發(fā)現(xiàn)勘察中不能發(fā)現(xiàn)的各種問題,必要時還需要進行施工階段勘察。

1 驗槽工作內(nèi)容和方法

1.1 驗槽開始前的準(zhǔn)備工作

1)驗槽時必須要求勘察、設(shè)計、質(zhì)監(jiān)、監(jiān)理、施工及建設(shè)方有關(guān)負(fù)責(zé)人員及技術(shù)人員同時到場,并且要準(zhǔn)備好附有基礎(chǔ)平面和結(jié)構(gòu)總說明的施工圖階段的結(jié)構(gòu)圖和巖土工程詳細(xì)勘察報告等資料?；垡_挖完畢,槽底無浮土和松土。2)驗槽前要仔細(xì)查閱施工圖結(jié)構(gòu)說明和詳勘報告。3)如果基槽開挖的平面位置和尺寸與勘察范圍不符,基槽底面與設(shè)計標(biāo)高相差太大,基槽底面坡度較大、高差懸殊,槽底有明顯的機械車轍痕跡導(dǎo)致槽底土擾動明顯,槽底有明顯的機械開挖且未進行人工清除的溝槽、鏟齒痕跡等,現(xiàn)場沒有巖土工程詳勘報告和附有結(jié)構(gòu)設(shè)計總說明的施工圖時,凡出現(xiàn)以上任何一種情形時都不能達(dá)到驗槽的基本要求,勘察方可拒絕進行驗槽。4)如果經(jīng)過查看資料發(fā)現(xiàn)設(shè)計所用承載力和持力層與勘察報告所提供不符,場地內(nèi)有軟弱下臥層而設(shè)計方未進行必要的關(guān)注,場地為不均勻場地,勘察方要求進行局部處理而設(shè)計方未進行處理的,凡出現(xiàn)以上任何一種情形時勘察方可推遲驗槽或請設(shè)計方說明情況。

1.2 驗槽工作內(nèi)容

1)首先檢查基槽開挖的平面位置和尺寸與勘察范圍是否相符,其次檢查基礎(chǔ)埋深和槽底標(biāo)高是否符合設(shè)計要求。2)觀察槽壁、槽底土質(zhì)類型、顏色、狀態(tài)、濕度、含有物、密實度和均勻程度,如果有軟弱下臥層,還應(yīng)查明其范圍和厚度,地基條件是否與勘察報告所述一致。3)檢查基槽中有無勘察報告中未發(fā)現(xiàn)的問題,如舊房基、古井、洞穴、古墓、溝道及過硬或過軟的土層和其他地下掩埋物。4)檢查基槽邊坡外緣與附近建筑物的距離,對建筑物的穩(wěn)定有無影響。5)檢查基槽地下水情況。6)確定有無必要進行施工勘察。

1.3 驗槽工作方法

1)根據(jù)建筑坐標(biāo)和周圍地形地物檢查工程位置與勘察范圍是否相符,凡是發(fā)現(xiàn)位置有顯著移動時,應(yīng)在重新查明場區(qū)巖土地質(zhì)條件后方可繼續(xù)進行施工。其次量測基槽開挖深度和平面尺寸,槽底標(biāo)高的偏差應(yīng)控制在 0mm～-50mm范圍內(nèi),若有超挖現(xiàn)象,超挖部分應(yīng)進行處理;平面尺寸由設(shè)計中心線向兩邊量測,長寬尺寸不宜偏小,邊坡不宜偏陡。

2)用目測或簡易工具(如袖珍貫入儀)仔細(xì)鑒別和描述槽壁、槽底的土質(zhì)情況,驗證基槽底部的土質(zhì)與勘察報告是否一致,是否有填土和新近沉積土,槽壁和槽底巖土的顏色與周圍土質(zhì)顏色有無深淺變化,是否有局部含水量與其他部位差異明顯的地方,場地內(nèi)是否有條帶狀、圓形、弧形異常帶,是否有被擾動的巖土,是否有局部超挖后用虛土回填的現(xiàn)象,基礎(chǔ)埋深是否大于凍深和耕土深度;基槽邊坡是否穩(wěn)定,有無影響邊坡穩(wěn)定的因素(如滲水、坑邊堆載過多等);若在建(構(gòu))筑物安全距離之內(nèi)有老建筑物,當(dāng)基槽未采取支護措施時,基槽是否進行了分段施工。特別注意不要將素填土與天然土層(俗稱“老土層”,即保持天然結(jié)構(gòu)的土層)相混淆。若有難以辨認(rèn)的土質(zhì),應(yīng)配合小鉆等手段探至一定深度仔細(xì)加以鑒別。對舊房基、洞穴、掩埋管道和人防設(shè)施等應(yīng)沿其走向進行追索,查明其在基槽范圍內(nèi)延伸方向、深度和寬度。冬季施工時進行驗槽,應(yīng)注意持力層是否已經(jīng)受凍,因為冰凍后土質(zhì)變硬,不易區(qū)分土的軟硬,所以冬季施工時,基槽應(yīng)及時覆蓋,防止受凍后破壞土的天然結(jié)構(gòu)而降低地基的承載力。另外在驗槽時,基槽內(nèi)不得積水,雨季施工時應(yīng)加強排水,及時排除槽內(nèi)的雨水,水浸部分應(yīng)進行局部處理。如果槽底在地下水位以下而相差不多時,可先挖至地下水位,用淺的探井結(jié)合釬探進行驗槽,以避免水下驗槽的困難或過多地擾動地基土的天然結(jié)構(gòu),如果槽底在地下水位以下而且相差很多時,則必須先進行降水,然后再進行基槽的開挖和驗槽。

3)分析釬探資料。將同一深度段(一般每 30 cm為一步)的釬探擊數(shù)進行對比,分析其變化程度(為確保釬探資料的可靠性,在排除人為因素的基礎(chǔ)上建議使用標(biāo)準(zhǔn)釬探,方法同輕便觸探,即錘重 10 kg,落距 50 cm,在確實沒有標(biāo)準(zhǔn)釬探的情況下,也可用12磅的大錘代替 10 kg的穿心錘,用直徑 20mm的鋼筋代替 N 10觸探頭)。對低于某一深度段擊數(shù)平均值 30%以上的釬探點,在平面圖上圈出其位置、范圍,分析其差別的原因。必要時需補做釬探點,對低于平均值 50%的釬探點,要補挖探井或用小鉆進一步查明其原因。

4)基槽檢驗結(jié)果應(yīng)作好記錄,并在工程結(jié)束后作為工程檔案移交給建設(shè)單位。

5)如果出現(xiàn)基槽開挖后,巖土條件與原勘察資料不符,地基中溶洞或土洞、地裂縫較發(fā)育,施工中出現(xiàn)有邊坡失穩(wěn)危險,場地內(nèi)有濕陷性、膨脹性、土巖組合等特殊性巖土?xí)r而勘察報告沒有論述清楚等情況,建議建設(shè)單位組織開展施工勘察。

2 地基的局部處理方法

在驗槽過程中,往往發(fā)現(xiàn)基槽內(nèi)有人工填土、松土坑、古井、管道、人防工程等局部地基過硬或過軟的情況,對此必須認(rèn)真研究,進行地基的局部處理或修改基礎(chǔ)設(shè)計后才能繼續(xù)進行施工。地基的局部處理,其原則是使處理后的地基比較均勻,防止在局部地段產(chǎn)生過大或過小的沉降,處理的一般方法通常有以下幾種：

1)將局部松軟或過硬的土層挖除,用適當(dāng)材料(一般為灰土和砂石)回填,使其壓縮性與整個地基一致;2)將局部松軟或過硬的土層挖除,基礎(chǔ)局部加深;3)采用短樁技術(shù),對地基進行局部處理;4)加大基礎(chǔ)底面積,減少基底的附加壓力;5)改變基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),采用挑梁等結(jié)構(gòu)措施跨越局部地帶;6)增設(shè)基礎(chǔ)內(nèi)或上部結(jié)構(gòu)的圈梁或配筋帶,以加強上部結(jié)構(gòu)抵抗不均勻沉降的能力。

在實際工作中,以上措施可以根據(jù)現(xiàn)場具體情況綜合運用。

3 常見的幾種地基局部處理

1)填土和擾動土的處理。不論是槽底殘留的填土,還是被壓密的或已被剪切破壞的(俗稱橡皮土)擾動土,均應(yīng)全部清除,然后用 1∶9或 2∶8的灰土回填,分層夯實,也可用人工級配砂石回填,也可將基礎(chǔ)埋深適當(dāng)增大。如果局部填土的深度大于槽寬,則應(yīng)按松土坑處理。

2)松土坑的處理。松土坑多指挖土坑、墓穴和池塘等,當(dāng)坑的范圍較小時,可將坑中松軟虛土或淤泥挖除,使坑底及四壁均見老土層為止,然后采用灰土或級配砂石回填,分層夯實,回填材料應(yīng)選用與坑邊的天然土層壓縮性相近的材料。

3)古井的處理。若在基槽中發(fā)現(xiàn)有磚井、毛石井或土井時,如果井內(nèi)填土比較密實,則首先應(yīng)將井的磚圈或毛石圈拆除至槽底 1m以下,在此拆除范圍內(nèi)再用 2∶8或 3∶7的灰土分層夯實至槽底;如果井內(nèi)填土很松散,則首先應(yīng)將井的磚圈或毛石圈和井內(nèi)的填土全部挖除,然后再用 2∶8或 3∶7的灰土分層夯實至槽底。如果井的直徑大于 1.5m時,則同時還應(yīng)考慮上部結(jié)構(gòu)的強度,如在墻內(nèi)配筋和做挑梁或地基梁跨越,如果井的直徑較小且深度較淺時,可以通過結(jié)構(gòu)措施,直接采用跨越的方式進行處理,也可用鋼筋混凝土蓋板蓋住井口,板厚 10 cm～20 cm,直徑應(yīng)為井直徑的 1.3倍以上。

4)局部硬土或軟土的處理。若在基槽中發(fā)現(xiàn)有舊墻基、磚窯底、壓實路面、化糞池、老樹根和膠結(jié)成塊的“堿土”等硬土?xí)r,一般都應(yīng)挖除,以免產(chǎn)生不均勻沉降,處理措施與處理松土坑一樣。全部挖除確有困難時,可挖除 0.60m～1.00m,再做軟墊層,使地基均勻沉降;若在基槽中發(fā)現(xiàn)由于地層變化或含水量變化而造成的局部軟土,可以采取部分或全部挖除再回填灰土或級配砂石的辦法進行處理,若基槽中的軟土范圍和深度都較大,可以采取不同置換率的夯實水泥樁或落深基礎(chǔ)等辦法進行處理。

5)基槽突涌的處理。在具有承壓水的建筑場地,如果基槽底不透水層的厚度(H)小于其臨界值(Hcr=rwh/r,其中 rw為水的容重,r為不透水層的容重,h為水頭高度),則會發(fā)生基槽突涌現(xiàn)象,處理辦法是在建筑場地周圍打降水井,降低承壓水的水頭。在設(shè)計基槽開挖深度時,搞清地基不透水層厚度和水頭高度,那么,基槽突涌現(xiàn)象是可以避免的。

6)其他異常情況的處理。除上述之外,還有人防通道和管道的處理。對于廢棄的人防通道,一般采用回填夯實或人工墩基、鉆孔灌注樁貫穿等辦法處理,對于不允許破壞的人防通道,則采用雙墩(樁)擔(dān)橫梁或懸挑地梁跨越,必要時還應(yīng)加固人防通道;對于基槽底部的管道,一般都采取拆遷改道的辦法進行處理,否則需要采取防護措施,避免管道被基礎(chǔ)壓壞,同時還應(yīng)采取防止漏水的措施,以免漏水浸濕地基造成不均勻沉降,當(dāng)?shù)鼗鶠樗靥钔粱驖裣菪酝翆訒r更應(yīng)注意;當(dāng)?shù)鼗翞轱柡头弁粱蛘承酝?常因基槽開挖導(dǎo)致槽底土層結(jié)構(gòu)遭受破壞而變?yōu)檐浲?其處理方法是夯鋪一層厚10 cm～20 cm的碎石即可;當(dāng)基槽底部為砂土且濕度很小(接近松散的干砂)時,應(yīng)在施工前在槽底適當(dāng)均勻灑水碾實。

4 結(jié)語

驗槽是工程勘察的一個重要環(huán)節(jié),工程實踐證明,認(rèn)真細(xì)致地進行基槽檢驗,不僅是對我們勘察質(zhì)量的一種檢驗,彌補勘察資料的不足,提高我們認(rèn)識自然的能力和勘察水平,更重要的是可以及時發(fā)現(xiàn)問題和處理問題,這對于保證工程質(zhì)量、防止在建筑物建成后發(fā)生質(zhì)量事故是十分必要的。

[1]何 偉.天然地基的現(xiàn)場檢驗及隱患處理[J].山西建筑,2009,35(32)：91-92.

On foundation ditch check of natural foundation and its partial treatment

HU Shu-lin GUO Zhi SI Jian-guo

From theaspectof theobserver,the paper introduces the importance of the foundation ditch check and the contents,the steps and the methods for the check,and illustrates the common treatmentmethods in the foundation ditch when the abnormal phenomena are found in the partial foundation,so as to have the significance to ensure the engnineering quality and prevent the quality accidents after the construction.

natural foundation,ditch check,treatment

TU471

A

1009-6825(2011)09-0068-03

2010-12-02

胡樹林(1966-),男,高級工程師,中國石油集團工程設(shè)計有限責(zé)任公司華北分公司,河北 任丘 062552

郭 志(1985-),男,助理工程師,中國石油集團工程設(shè)計有限責(zé)任公司華北分公司,河北 任丘 062552

司建國(1975-),男,高級工程師,中國石油集團工程設(shè)計有限責(zé)任公司華北分公司,河北 任丘 062552