對建筑地基穩(wěn)定性處理方法的研究

■馬志強(qiáng) 張地 馬文國

（青海有色地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局八隊(duì)青海西寧810012）

對建筑地基穩(wěn)定性處理方法的研究

■馬志強(qiáng) 張地 馬文國

（青海有色地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局八隊(duì)青海西寧810012）

良好的地基是建筑物最基本的安全條件，對控制工程造價(jià)尤為重要，也是設(shè)計(jì)、施工和工程經(jīng)濟(jì)的綜合體現(xiàn)。我國地域廣闊，各種地基類別繁多，分布廣泛?，F(xiàn)以青海省為例，對建筑地基穩(wěn)定性進(jìn)行分析，提出不同地基的不同處理方法。

地基穩(wěn)定性 凍土鹽漬土 處理方法

1　凍土的特點(diǎn)及凍土地基的處理方法

青海多年凍土區(qū)分布廣泛，尤其以青藏公路的青南地區(qū)較為集中。在凍土區(qū)地下冰的形成和融化是凍土區(qū)地表變形和工程建筑破壞的主要原因，而且凍土區(qū)上限附近往往是地下冰最富集的部位，由于其接近地表，故容易受到自然和人為因素的影響而發(fā)生變化，所以在多年凍土區(qū)施工建設(shè)，會遇到一系列特殊的工程地質(zhì)問題。凍土作為建（構(gòu)）筑物地基主要有地基承載力、穩(wěn)定性、沉降、水平位移、滲透等方面的問題。針對這些問題，提出相應(yīng)的地基礎(chǔ)處理措施。

凍土具有獨(dú)特的物理力學(xué)性質(zhì)和特殊的物質(zhì)組成及構(gòu)造。它是溫度在0℃或0℃以下含有冰晶的巖土。它也是由礦物質(zhì)顆粒、冰、未凍水和氣體組成的多成分體。

1.1換填法

用非凍脹性材料（如粗砂、礫石等）更換天然地基的凍脹土，以改變凍脹。換填法防凍害的效果的好壞，與換填深度、換填材料的黏性顆粒含量、換填材料的排水條件、地下水位和地基土土質(zhì)等因素有關(guān)。

地下水位較高時(shí)，換填至當(dāng)?shù)貎錾罹€以下；地下水位較低地區(qū)，采暖房屋，換填深度應(yīng)至凍深的60%，非采暖房屋，換填深度應(yīng)至凍深的80%。

1.2物理化學(xué)法

物理化學(xué)法是指利用交換陽離子及鹽分來改變地基土，實(shí)現(xiàn)土粒子與水相互作用，使土體中的水分遷移強(qiáng)度及其冰點(diǎn)發(fā)生變化，削弱凍脹。主要有憎水物質(zhì)改良法、分散改良土法、土粒聚集和人工鹽漬化法。

1.3保溫法

保溫法是在建筑物基礎(chǔ)底部四周設(shè)置隔熱層，增大熱阻，延遲地基土的凍結(jié)，保持土體溫度。常用的隔熱材料有爐渣、玻璃纖維、泡沫混凝土、聚苯乙烯泡沫等。

多年凍土除了考慮常規(guī)的地基變形外，還應(yīng)關(guān)注與溫度密切相關(guān)的有效應(yīng)力和溫度分布。多年凍土的地基處理根據(jù)上部建筑結(jié)構(gòu)、施工條件和地基土性質(zhì)，采用維持凍土、逐漸融化和主動(dòng)融化三種原則來考慮施工措施。凍土一般不宜做建筑物的天然地基，因其特殊的工程特性會給工程建設(shè)帶來不便和困難。

2　鹽漬土的危害及地基處理方法

青海地區(qū)的鹽漬土和鹽巖分布比較廣泛，由于鹽漬土自身的特性，天晴時(shí)路表堅(jiān)硬，路基穩(wěn)定，雨天在水的作用下，表面溶解，強(qiáng)度降低，路面摩阻力下降，路表出現(xiàn)溶洞、溶沉等病害。由于淡水對路基鹽分的溶解作用，在雨水較大的年份會產(chǎn)生整個(gè)路基下沉或半幅溶陷的現(xiàn)象，給道路設(shè)施造成很大影響。

鹽漬土的主要危害有:（1）溶蝕，氯鹽漬土，浸水后土中鹽分溶解，可形成雨溝、洞穴，甚至濕陷、坍陷等。（2）凍脹:當(dāng)含鹽量在一定的范圍內(nèi)時(shí)，由于冰點(diǎn)降低，水分聚流的時(shí)間加長，會加重凍脹。但當(dāng)含鹽量更多時(shí)，由于冰點(diǎn)降低多，路基將不發(fā)生凍結(jié)或減小凍結(jié)，從而不產(chǎn)生凍脹或者只產(chǎn)生輕凍脹。（3）翻漿:當(dāng)含鹽量在一定的范圍內(nèi)時(shí)，不僅會加重凍脹，也會加重翻漿。其原因是氯鹽漬土不僅聚冰多，且液、塑限低，還會吸收空氣中水分泛潮，并且蒸發(fā)緩慢。當(dāng)含鹽量更多時(shí)，因不凍結(jié)或者減少凍結(jié)而不翻漿或者減輕翻漿。（4）腐蝕性：氯化物鹽漬土的腐蝕性主要表現(xiàn)在對金屬的腐蝕，由于土壤中鹽離子的存在，地下金屬管線受到了不同程度的腐蝕，在我國部分地區(qū)，以氯鹽為主的濱海鹽漬土壤中，鋼質(zhì)的輸油管線雖然都經(jīng)過普通石油瀝青涂層進(jìn)行防腐，但仍不能完全避免腐蝕的發(fā)生。對于道路修建中常用的鋼筋等金屬材料也具有不同程度的腐蝕和侵蝕作用。

2.1強(qiáng)夯法處理鹽漬土

強(qiáng)夯機(jī)械一般可采用履帶式起重機(jī)，當(dāng)夯錘超過卷揚(yáng)機(jī)的起重能力時(shí)，需要利用滑輪組，并借助自動(dòng)脫鉤裝置來起落夯錘，自動(dòng)脫鉤裝置可用杠桿或其它脫鉤設(shè)施解決。根據(jù)工程地質(zhì)條件及設(shè)計(jì)要求，鹽漬土地基采用強(qiáng)夯法有效加固深度為5～6m。

點(diǎn)夯按梅花形布置，沿道路縱向每6m布置5個(gè)夯點(diǎn)，即在6×5角點(diǎn)布置4個(gè)夯點(diǎn)、中心點(diǎn)布置1個(gè)夯點(diǎn)。強(qiáng)夯分兩次完成：第一遍為點(diǎn)夯，夯點(diǎn)每點(diǎn)夯擊次數(shù)5～8擊；第二遍為滿夯，滿夯時(shí)采用排夯，以較低的夯擊能進(jìn)行夯擊，夯跡彼此重迭搭接20～30cm，每點(diǎn)搭接夯擊1～2擊。在施工中，還要滿足下列條件：對于點(diǎn)夯最后兩擊的平均沉降量不大于5cm，滿夯最后兩擊的平均沉降量不大于2cm。夯坑周圍地面不發(fā)生較大的隆起，一般控制在10cm以內(nèi)。不因夯坑過深而發(fā)生起錘困難。

兩遍夯擊間應(yīng)有一定的時(shí)間間隔，以利于土中超靜水壓力的消散，所以間歇時(shí)間取決于超靜水壓力的消散時(shí)間。本試驗(yàn)段鹽漬土地基采用兩遍間歇時(shí)間5～7天。

2.2強(qiáng)夯施工程序

首先，平整場地。清除地基處理范圍內(nèi)的雜草后，用推土機(jī)將場地推平，并挖探坑檢測0～5m圍內(nèi)的干密度、含水量、壓縮系數(shù)等指標(biāo)（分層檢測），同時(shí)測量夯前地面高程。

其次，夯點(diǎn)放線。按夯點(diǎn)布置圖進(jìn)行測量放線，用白灰標(biāo)出第一遍強(qiáng)夯各夯擊點(diǎn)的位置。放樣時(shí)點(diǎn)位置偏差值不得大于5cm。

第三，起重機(jī)就位起重機(jī)進(jìn)入場地，使夯錘對準(zhǔn)夯點(diǎn)位置，測量夯前錘頂高程。按強(qiáng)夯能級設(shè)定夯錘提升高度，待夯錘脫鉤自由下落，放下吊鉤，測量錘頂高程。若發(fā)現(xiàn)因坑底傾斜而造成的夯錘歪斜時(shí)，應(yīng)及時(shí)將坑底平整。

第四，點(diǎn)夯施工。按規(guī)定的夯擊次數(shù)及控制標(biāo)準(zhǔn)，完成每個(gè)夯點(diǎn)的夯擊。第一遍強(qiáng)夯施工后，用推土機(jī)將場地推平，光輪壓路機(jī)碾壓兩遍后，再挖探坑檢測0～5m范圍內(nèi)的干密度、含水量、壓縮系數(shù)等指標(biāo)，并測量場地高程。

第五，滿夯施工。點(diǎn)夯完成后達(dá)到預(yù)定的間歇時(shí)間即可進(jìn)行滿夯施工，滿夯是以較低的夯擊能進(jìn)行夯擊，夯跡彼重迭搭接。強(qiáng)夯施工時(shí)，應(yīng)對每一點(diǎn)的夯擊能量、夯擊數(shù)和每次夯沉量等做好詳細(xì)的現(xiàn)場記錄。

總之，隨科技的進(jìn)步，積累了豐富的凍土地基和鹽漬土地基的處理方法，但是在使用這些方法時(shí)，一定要通過勘察資料來揭示凍土和鹽漬土的物理力學(xué)性質(zhì)，分析其成因和巖土工程特性，結(jié)合上部建筑對地基承載力、穩(wěn)定性等要求，對當(dāng)?shù)氐慕ㄖ牧?、工程技術(shù)水平和類似工程的經(jīng)驗(yàn)確定經(jīng)濟(jì)、合理的地基處理方案。

[1]侯兆霞，劉中欣。特殊土地基。中國建材工業(yè)出版社，2007，8.

[2]葛忻聲。區(qū)域性特殊土的地基處理技術(shù)。中國水利水電出版社，2011，2.

[3]張永鈞，王仁興，等。建筑地基處理技術(shù)規(guī)范。中國建筑工業(yè)出版社.

[4]黑龍江省寒地建筑科學(xué)研究院。凍土地區(qū)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范。中國建筑工業(yè)出版社.

]TU445[文獻(xiàn)碼]B

1000～405X（2016）～4～402～1