淺議地基處理方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

艾增輝 陳幗英

【摘要】地基處理是工程建設(shè)行業(yè)一項(xiàng)非常重要的工作，何時(shí)需要地基處理，何時(shí)不需要？當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件不是太差時(shí)往往不容易說(shuō)清楚，筆者以一個(gè)工程實(shí)例，對(duì)此種情況地基處理進(jìn)行了技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析.為相似的工程提供了經(jīng)驗(yàn)、借鑒。

【關(guān)鍵詞】地基處理；技術(shù)；經(jīng)濟(jì)分析

【Abstract】Ground Treatment is a very important work in the construction industry. When do you need a foundation treatment， when not required？ When the geological condition is not too bad it is often not easy to say clearly.The author takes an engineering example， The technical and economic analysis of the foundation treatment of this kind of situation is carried out.Provide reference for related projects.

【Key words】Groundtreatment；Technical and economic analysis

1. 前言

（1）工程開工建設(shè)之前的地基處理是建設(shè)行業(yè)一項(xiàng)非常重要的工作，何時(shí)需要地基處理，何時(shí)不需要？特別是當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件不是太差時(shí)，往往不好說(shuō)清楚。這就給業(yè)主的決策帶來(lái)困難，是選擇不處理而承受樁基礎(chǔ)等深基礎(chǔ)的投資，還是處理一下節(jié)省樁基礎(chǔ)的投資？選擇什么方案取決于三個(gè)因素，一是技術(shù)方面，可行且合理；二是經(jīng)濟(jì)方面，投資適當(dāng)。三是業(yè)主的主觀要求及偏好，對(duì)工期、質(zhì)量要求，還有當(dāng)?shù)氐墓こ探?jīng)驗(yàn)等客觀條件制約。嚴(yán)格地講，應(yīng)對(duì)地基處理方案的技術(shù)及經(jīng)濟(jì)進(jìn)行細(xì)致地分析、研究，比選出合理的方案，進(jìn)而做出科學(xué)的投資決策。

（2）筆者以山東某濱海開發(fā)區(qū)石化廠的地基處理方案比選為例，簡(jiǎn)要介紹地基處理方案的技術(shù)方案選擇與經(jīng)濟(jì)比選結(jié)果，供工程建設(shè)行業(yè)人員參考。

2. 地質(zhì)情況（根據(jù)初勘）

2.1第①層：素填土，以①-1亞層雜填土為主，由建筑垃圾、粉煤灰、粉土構(gòu)成，粘性土為主，厚度1.2m～3.9m（相對(duì)孔口絕對(duì)標(biāo)高），普遍分布。

2.2第②層：粉砂，厚度8m～11m，均勻分布，承載力特征值130KPa，稍密到中密，屬中壓縮性土，壓縮模量ES=8MPa。淺層局部零星分布②-1粉土亞層，

承載力特征值110KPa，壓縮模量ES=14.2MPa；②-2淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土亞層，承載力特征值60KPa，壓縮模量ES=4.5MPa，②-1和②-2平均厚1.2m～1.5m，大部分在第②層頂分布，19-19？剖面和20-20？剖面顯示局部埋深（相對(duì)設(shè)計(jì)地坪）在12m～13m。

2.3第③層：粉質(zhì)黏土，普遍分布，本層層厚4m～6m， 地基承載力特征值130KPa， 壓縮模量ES=6.3MPa，可塑，屬中壓縮性土。

2.4第④層：粉砂，普遍分布，本層層厚4m～6m， 地基承載力特征值210KPa， 壓縮模量ES=16MPa，屬中～低壓縮性土。

2.5第⑤層：粉質(zhì)黏土，普遍分布，本層層厚4m～6m， 地基承載力特征值200KPa， 壓縮模量ES=7.8MPa， 屬中壓縮性土。本層層厚5m～7m，局部未穿透。

2.6以下土層略。

3. 地下水情況

（1）根據(jù)初勘，本次方案擬建區(qū)域地下水埋深5.7m～9.2m，平均埋深6.6m（相對(duì)設(shè)計(jì)地坪）。

（2）水質(zhì)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具強(qiáng)腐蝕性；對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋當(dāng)在干濕交替作用時(shí)具強(qiáng)腐蝕性，當(dāng)在長(zhǎng)期浸水作用時(shí)具弱腐蝕性。地基土腐蝕情況尚不明確，初勘未體現(xiàn)。

4. 天然地基存在的問(wèn)題

天然地基直接使用時(shí)，將第①層雜填土挖除，以第②層粉砂作為地基持力層，局部超挖處進(jìn)行換填級(jí)配砂石處理。設(shè)計(jì)地坪初步定在絕對(duì)標(biāo)高4.3m～4.4m，設(shè)計(jì)地坪至第②層粉砂頂根據(jù)初勘平均需挖除2.2m～2.3m.本工程第②層粉砂，承載力特征值130KPa，屬中壓縮性土，壓縮模量ES=8MPa?？勺鲆话憬ǎ?gòu)）筑物基礎(chǔ)持力層使用，對(duì)某些較重的設(shè)備基礎(chǔ)和罐區(qū)需要做復(fù)合地基處理或樁基。

5. 擬定方案一和方案三兩個(gè)地基處理方案，方案二為不進(jìn)行地基處理的方案，對(duì)其適用性與經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行初步對(duì)比

5.1方案一：裝置區(qū)+公用工程區(qū)+罐區(qū)采用強(qiáng)夯處理方案。

（1）使用范圍：

采用8000KN·m能級(jí)針對(duì)裝置區(qū)+公用工程+罐區(qū)，強(qiáng)夯處理。

（2）處理目標(biāo)：

強(qiáng)夯后地基承載力特征值達(dá)到220KPa以上。

（3）投資估算：

需處理面積估算：

裝置區(qū)+公用工程：約8.73萬(wàn)平米

罐區(qū)（防火堤以內(nèi)）：約4.2萬(wàn)平米

裝置邊界線之間的區(qū)域、道路區(qū)域： 共約2.4萬(wàn)平米。

按裝置邊界線之間的區(qū)域、道路區(qū)域采用夯擊能3000KN·m

強(qiáng)夯投資：12.93x104 m2x80元/m2+2.4 x104 m2 x30元/m2=1106.4萬(wàn)

5.2方案二：天然地基+樁基+復(fù)合地基處理方案。

5.2.1使用范圍：

（1）一般建（構(gòu)）筑物使用天然地基淺基礎(chǔ)，埋深約在1.5m～2.5m，超挖時(shí)要換填砂石墊層。重型、高聳塔器設(shè)備或?qū)Φ鼗冃我筝^嚴(yán)的構(gòu)筑物打灌注樁。超5000立方的罐基礎(chǔ)采用CFG碎石樁復(fù)合地基。

（2）對(duì)26-26？、27-27？、28-28？三個(gè)有代表性的地質(zhì)剖面取三個(gè)較深鉆孔分別進(jìn)行單樁承載力特征值預(yù)估：暫按灌注樁，樁長(zhǎng)22m，樁徑600，樁長(zhǎng)按22m，樁端進(jìn)入第⑤層：

26-26？取81孔：?jiǎn)螛冻休d力特征值Ra=1136KN

27-27？取84孔：?jiǎn)螛冻休d力特征值Ra=1124KN

28-28？取80孔：?jiǎn)螛冻休d力特征值Ra=1037KN

（3）對(duì)以上三孔進(jìn)行CFG樁復(fù)合地基承載力預(yù)估：暫按直徑600mm的CFG碎石樁，樁長(zhǎng)暫按16m考慮，樁端進(jìn)入第④層，間距2800，等邊三角形布樁：

81孔：復(fù)合地基承載力特征值f spk=273KPa

84孔：復(fù)合地基承載力特征值f spk=277KPa

80孔：復(fù)合地基承載力特征值f spk=281KPa

5.2.2投資估算：

（1）換填墊層約：裝置區(qū)+公用工程：約2000立，罐區(qū)：約4000立。

罐區(qū)CFG樁統(tǒng)計(jì)：數(shù)量共約960根。

（2）裝置區(qū)打樁估算： 樁長(zhǎng)暫按22m考慮，樁端進(jìn)入第⑤層，數(shù)量共約550根。

換填墊層投資估算：6000 m3x160元/m3=96萬(wàn)

CFG樁投資估算：960根x4.522立/根x500元/立=217萬(wàn)

CFG樁防腐蝕添加劑投資估算：2600元/噸x130噸=33.8萬(wàn)

灌注樁投資估算：550根x6.22立/根x1600元/立=547.4萬(wàn)

灌注樁防腐蝕添加劑投資估算：2600元/噸x110噸=28.6萬(wàn)

本方案投資估算：923萬(wàn)

5.3方案三：罐區(qū)強(qiáng)夯處理+天然地基+樁基方案

（1）使用范圍：

罐區(qū)（防火堤以內(nèi)）采用8000KN·m能級(jí)強(qiáng)夯處理，其他區(qū)域采用天然地基+樁基方案。

（2）處理目標(biāo)為：強(qiáng)夯后地基承載力特征值達(dá)到220KPa以上。

（3）投資估算：

需處理面積約：4.2萬(wàn)平米。

罐區(qū)強(qiáng)夯投資估算：4.2萬(wàn)平米x80元/m2= 336萬(wàn)

裝置區(qū)灌注樁投資估算：547.4萬(wàn)

灌注樁防腐蝕添加劑投資估算：28.6萬(wàn)

裝置區(qū)+公用工程換填墊層投資估算：2000 m3x160元/m3=32萬(wàn)

本方案共約：944萬(wàn)（地基處理方案對(duì)比評(píng)價(jià)表見表1）。

6. 結(jié)論

（1）當(dāng)場(chǎng)地土層不屬于軟弱土，天然地基可用的情況下，按照天然地基+樁基或復(fù)合地基的方案，進(jìn)行工程建設(shè)是合理的。

（2）強(qiáng)夯雖是一種單價(jià)較為經(jīng)濟(jì)的地基處理方案，對(duì)可以進(jìn)行一般工程建設(shè)的不屬于軟土地基或深厚素填土的天然地基，進(jìn)行強(qiáng)夯處理并不能大規(guī)模節(jié)省工程投資。

參考文獻(xiàn)

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[2]《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ 94-2008.

[3]《石油化工工程建設(shè)設(shè)計(jì)概算編制辦法》.

[4]《山東省建設(shè)工程概算定額》.