巖土工程地基加固處理方法探討

■夏國玉

（河北省地球物理勘查院 河北廊坊 065000）

巖土工程地基加固處理方法探討

■夏國玉

（河北省地球物理勘查院 河北廊坊 065000）

巖土工程的地基穩(wěn)固程度對房屋的穩(wěn)固有著極為重要的影響，而采用恰當(dāng)?shù)氖┕し椒軌蛴行У奶岣呤┕ばЧ?。本文中結(jié)合了實(shí)際的施工案例，闡述了在工程的施工準(zhǔn)備階段工作的要點(diǎn)，并介紹了施工中比較常見的施工方法。

巖土工程地基加固地址勘察不均勻地基

1 工程概況

某住宅小區(qū)#3、#4號樓是本文研究所涉及到的工程，由于研究需要，這兩棟樓均是地上建筑，框架結(jié)構(gòu)，建筑面積分別為7354m2和2443m2，且均處在詳勘階段，所以兩棟樓房的建筑重要等級都是二級。

2 工程所在地地質(zhì)條件

（1）地層。在鉆探深度范圍內(nèi)，相關(guān)研究人員經(jīng)過仔細(xì)的勘察發(fā)現(xiàn)，基巖層（C）、殘積層（Q4e）第四系人工填土層（Q4m）是根據(jù)工程所在地的地層成因不同由上而下分成的。該地層厚度約有1.6-2.0m，整個施工場地都遍布著。其結(jié)構(gòu)較為松散，因?yàn)槠渲饕刹煌乃靥钔粒á伲┙M成，在底部夾有一層較薄的灰褐色耕土，并且還含有少量的碎磚塊和碎石。

（2）灰?guī)r裂隙溶洞中普遍存在基巖裂隙水，且在一般情況下，這些裂隙水在溶洞內(nèi)的分布是不均勻的。且在熔洞中，一般還會存在水量豐富的孔隙水，這些孔隙水的來源是大氣降水，所以很容易得到補(bǔ)充。這兩者就是地下水工程所在地的地下水主要存在的沖擊層的下屬層。

3 對巖土工程的分析和評價

3.1 場地、場地土類別

工程所在地的抗震設(shè)防烈度為VI度，這是 《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》中的有關(guān)要求，所有建筑物均需按照國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求設(shè)防，使整個工程都處于該標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)。根據(jù)預(yù)先勘測的結(jié)果，該施工現(xiàn)場的土壤為中軟土，基巖埋藏深度在11.7m~15.6m之間，屬于II類，設(shè)計特征周期等于0.35s，另外在《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》中還針對施工場地的類型進(jìn)行了區(qū)分，從而根據(jù)不同的類別采取不同的抗震施工技術(shù)。由于本次施工場地地震的基本烈度為VI度，設(shè)計的基本加速度為0.05g。常理來說，任何建筑物都必須嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定設(shè)防，但在這，問題涉及廣泛，所以不用考慮砂土地震液化的問題。另外，經(jīng)過運(yùn)行嚴(yán)密、科學(xué)分析的事前勘探工作，可以得出結(jié)論此地的施工場地屬于中等復(fù)雜場地，在此基礎(chǔ)上施工的地基是中等復(fù)雜地基。

3.2 施工現(xiàn)場的適宜性和穩(wěn)定性

施工前勘測的結(jié)果顯示，本案例的施工現(xiàn)場處在石灰?guī)r地帶。雖然在勘測過程中沒有發(fā)現(xiàn)斷裂層，但是在下伏巖中，勘測發(fā)現(xiàn)了一定數(shù)量的溶洞，所以本次施工不能將地基視為均勻地基。這些溶洞的存在可能會在施工后期和工程竣工后對建筑的使用造成影響，所以需要先進(jìn)行處理才能繼續(xù)施工。

4 地基穩(wěn)定性驗(yàn)算和有關(guān)加固處理方法

4.1 穩(wěn)定性驗(yàn)算

《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》中提出建議，認(rèn)為之前的分析得出結(jié)果后，還可以利用圓弧法來進(jìn)行驗(yàn)算。圓弧法使用了以下公式：K=MR/ MS≥1.2。其中MR指的是在地基最危險的滑動面上產(chǎn)生的滑動力量在運(yùn)行過程中對滑動中心產(chǎn)生的抗滑力矩，而MS指的是相同情況下的滑動力矩。根據(jù)穩(wěn)定安全系數(shù)，可通過下面的公式進(jìn)行計算：

K=R（Wicositani+ci li）(p-pc)bx+Hz公式中的R代表的是圓弧半徑，Wi表示土條重量，ci表示土的抗剪強(qiáng)度，li表示土條的內(nèi)滑弧長度，p-pc為基底附加壓力的平均值，x表示附加壓力的中心到滑弧圓心的水平距離，H表示水平外力。這個公式的計算準(zhǔn)確度與選擇的滑動弧深度相關(guān)。當(dāng)滑弧的深度測量達(dá)到精確科學(xué)，那么在進(jìn)行整體計算時就能合理的得出破壞范圍。所以其僅適用于偏心荷載建筑物整體穩(wěn)定性的計算。一般認(rèn)為在基礎(chǔ)外角點(diǎn)底面以下，1/4基礎(chǔ)寬度范圍內(nèi)，且這一點(diǎn)與地面的連線夾角為45°-/2的驗(yàn)算范圍可以滿足建筑物的使用需求，這是根據(jù)以往工程對于地基土圓弧滑動穩(wěn)定性的驗(yàn)算結(jié)果以及塑性區(qū)的展形范圍得出的結(jié)論。巖土工程相關(guān)人員可以重新計算地基穩(wěn)定性通過采用增強(qiáng)滑帶土抗剪強(qiáng)度的辦法，當(dāng)然也可通過前面介紹的公式對有關(guān)內(nèi)容進(jìn)行驗(yàn)算。

4.2 對不均勻地基的加固處理方法

本案例中在處理不均勻地基時如果沒有及時采取措施，做好預(yù)防準(zhǔn)備，就很容易在施工中埋下安全隱患，給建筑質(zhì)量帶來威脅。這是因?yàn)椴痪鶆虻鼗谒椒较蚝拓Q直方向上的物理性質(zhì)不同，在進(jìn)行施工時如果對采用一般的措施處理很有可能無法適應(yīng)橫向或豎向的反力集中。所以，比均勻地基更值得注意。因此，在對這類地基進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計的時候，不僅要沿著縱橫向設(shè)置鋼筋，還應(yīng)采取以下幾方面措施對其進(jìn)行處理：

（1）巖土工程施工設(shè)計過程中，需要根據(jù)施工場地的不同類型進(jìn)行設(shè)計，同時還要考慮建筑種類的差異，綜合考慮地基的施工技術(shù)。

（2）不均勻地基的基礎(chǔ)剛度應(yīng)該比均勻地基的基礎(chǔ)剛度要求高，可以適當(dāng)增加。

（3）如果建筑的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)層數(shù)較多，那么建筑的單獨(dú)柱基就需要沿著橫、縱兩方向的主軸來設(shè)置，特別是埋深差異較大的基礎(chǔ)和那些各柱基重力荷載代表值的差異非常顯著的柱基。

5 基礎(chǔ)方案分析

5.1 天然地基淺基礎(chǔ)的可行性分析

#3、#4號樓淺部地基承載力偏低，而荷載較大，經(jīng)過勘察，發(fā)現(xiàn)一定數(shù)量的溶洞深深地埋藏在軟弱地基土層上，這使施工現(xiàn)場有了比較豐富的地下水資源，所以這兩棟樓的地基處理不能采用換層法。這都是根據(jù)工程施工特點(diǎn)以及施工現(xiàn)場的實(shí)際條件得知。也不能采用天然地基的基礎(chǔ)型式，這是因?yàn)樘烊坏鼗鶡o法滿足建筑物荷載的需求。

5.2 人工復(fù)合地基淺基礎(chǔ)的可行性分析

為了使#3、#4號樓建筑物的基礎(chǔ)部分對于地基承載力的要求，巖土工程施工時應(yīng)采用深層攪拌樁或是CFG樁法對上部地基的土層進(jìn)行加固處理，同時預(yù)計樁長約在11.7~15.6m的范圍內(nèi)，這是以層④作為樁端的持力層，再根據(jù)場地實(shí)際條件對實(shí)際攪拌深度進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)，并配以地基淺基礎(chǔ)-----條形基礎(chǔ)。在初步設(shè)計時，若要進(jìn)行有關(guān)攪拌樁承載力特征值的計算，可參照《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》中的相關(guān)要求加以現(xiàn)場的單、復(fù)合多樁地基荷載的試驗(yàn)綜合計算處理。

總而言之，在類似這樣深基坑的巖土工程施工過程中，要想實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換支撐體系，同時提高工程的質(zhì)量，就要求相關(guān)人員應(yīng)用對撐管進(jìn)行支護(hù)，但要切記在施工過程中一定要采取切實(shí)可行的技術(shù)措施，只有這樣，工程才能夠順利，安全的完成。

[1]中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程 （JGJ120-99）.北京：中國建筑工業(yè)出版社,1999.

[2]趙志縉,應(yīng)惠清主編.簡明深基坑工程設(shè)計手冊.北京:中國建筑工業(yè)出版社，2000.

TU4[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2015）-11-370-1