地基處理常用方法及其實(shí)踐應(yīng)用

張敬晨++王常青

摘要： 地基處理方法很多，各種方法都有它的適用范圍和優(yōu)缺點(diǎn)。針對(duì)每一項(xiàng)工程都應(yīng)當(dāng)從其建筑類(lèi)型、地基條件、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式、材料機(jī)具來(lái)源以及處理費(fèi)用、工期、施工條件等各個(gè)方面綜合考慮后進(jìn)行選擇和優(yōu)化。

Abstract： Foundation treatment has many methods， and every method has its applicable scope， the advantages and disadvantages. Each project should be selected and optimized from the comprehensive consideration on all the building types， foundation condition， basic structure， material and equipment source， treatment costs， schedule， construction conditions and other aspects.

關(guān)鍵詞： 地基處理；方法比選；實(shí)踐應(yīng)用；效益

Key words： foundation treatment；method comparison；application；effectiveness

中圖分類(lèi)號(hào)：TU4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2017）05-0074-02

1 地基處理的重要性

建筑物地基承載著建筑物的全部荷載，每個(gè)工程地基處理的好壞關(guān)系到整個(gè)工程的質(zhì)量、造價(jià)、工期和安全。建筑物地基處理的方法很多，在選用地基處理方法時(shí)，應(yīng)對(duì)各種可能方案進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、進(jìn)度等方面的比較分析，并考慮環(huán)保要求，擇優(yōu)選擇技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全適用、確保質(zhì)量、滿(mǎn)足進(jìn)度的地基處理方案，以提高其質(zhì)量效益、經(jīng)濟(jì)效益和工期效益。

2 幾種常用地基處理方法比較

地基處理方法分淺層地基處理方法和深層地基處理方法，天然地基是最經(jīng)濟(jì)的地基處理方式，原土碾壓較經(jīng)濟(jì)且目前應(yīng)用較廣[1]。常見(jiàn)地基處理方法的適用范圍及優(yōu)缺點(diǎn)見(jiàn)表1。

3 地基處理方法的實(shí)踐應(yīng)用

3.1 天然地基在工程中的應(yīng)用

某工程甲地處北京市，北京市屬典型暖溫帶、半濕潤(rùn)～半干旱大陸性氣候，夏季比較炎熱，冬季比較寒冷干燥。年平均氣溫11℃～12℃，七月份平均氣溫25℃～26℃，一月份平均氣溫-4℃～-5℃。該工程用地南北長(zhǎng)約500m，東西寬約250m，用地范圍內(nèi)地勢(shì)平坦，高差不超過(guò)1m。場(chǎng)地內(nèi)不存在永久性建筑，無(wú)古樹(shù)、古墓穴等文物保護(hù)對(duì)象。該工程建筑面積為8.2萬(wàn)m2，其功能為2層中試廠(chǎng)房、4層科研實(shí)驗(yàn)辦公樓，地上4層，建筑高度23.5m，為框架結(jié)構(gòu)。

該工程原設(shè)計(jì)地基處理范圍為無(wú)地下室區(qū)域獨(dú)立基礎(chǔ)，地基承載力要求120kPa（綜合），地基處理面積約1.38萬(wàn)m2。原處理方案為開(kāi)挖到-5m，采用級(jí)配砂石換填至基底標(biāo)高-3.1m。根據(jù)地勘報(bào)告，該工程獨(dú)立基礎(chǔ)底標(biāo)高-3.1m（絕對(duì)標(biāo)高42m）處土層為②層（砂質(zhì)粉土│黏質(zhì)粉土）＼②1層（粉質(zhì)黏土│重粉質(zhì)黏土）、 ②2層（粉細(xì)砂），為新近沉積層。各土層地基承載力為②層110kPa，②1層為90kPa，②2層為130kPa，且②1層是夾層，分布不均。

該工程在土方開(kāi)挖過(guò)程中，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)土特性進(jìn)行分析。土方開(kāi)挖到基底標(biāo)高（-3.1m）時(shí)，通過(guò)外觀和手、工具觸探，發(fā)現(xiàn)該處土為黃色、密實(shí)、含水率不高、大顆粒含量少、較均勻，以及從土的塑性特性等方面觀感，并結(jié)合以往的工程經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)該處土質(zhì)良好。于是，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)土質(zhì)情況、地勘報(bào)告以及設(shè)計(jì)要求，與技術(shù)、監(jiān)理、設(shè)計(jì)、地勘討論，結(jié)合工程投資、施工工期等因素，進(jìn)行天然地基靜載試驗(yàn)，若能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，則采用天然地基。后經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)靜載荷試驗(yàn)檢測(cè)，本工程天然地基承載力特征值為128kPa，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)120kPa的要求。

目前，該工程獨(dú)立基礎(chǔ)地基處理完成、主體結(jié)構(gòu)封頂有近4年，從現(xiàn)場(chǎng)目測(cè)無(wú)明顯傾斜、開(kāi)裂，由第三方沉降觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)該工程沉降均勻，無(wú)異常沉降差值，傾斜值[4]在規(guī)范允許值（不大于92mm）內(nèi)，地基處于安全狀態(tài)。

3.2 原土碾壓在工程中的應(yīng)用

某工程乙地處北京市，主要用作聯(lián)合廠(chǎng)房等用途。該工程建筑面積7.4萬(wàn)m2，地基處理范圍為廠(chǎng)區(qū)地坪，面積約5萬(wàn)m2。處理部位基礎(chǔ)設(shè)計(jì)底標(biāo)高-2.5m（43m），為獨(dú)立基礎(chǔ)，單層（局部二層）鋼結(jié)構(gòu)，建筑高度20.9m。

原設(shè)計(jì)地基處理方案為要求挖至第②層或承載力不小于120kPa。根據(jù)地勘報(bào)告，設(shè)計(jì)要求開(kāi)挖到基底土層為②層的土層標(biāo)高為43m左右；承載力不小于120kPa的土層可到②1層（粘質(zhì)粉土│砂質(zhì)粉土）、③層（粉質(zhì)粘土│粘質(zhì)粉土），此土層標(biāo)高為42m。按設(shè)計(jì)要求需要將土開(kāi)挖到設(shè)計(jì)土層后素土換填。

根據(jù)地勘報(bào)告、設(shè)計(jì)要求，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)土特性分析，經(jīng)設(shè)計(jì)、監(jiān)理等幾方共同決定后采用的地基處理方案為：換填與部分原土碾壓結(jié)合的施工方案。即：整體開(kāi)挖至-0.9m（絕對(duì)標(biāo)高為43.6m）進(jìn)行素土換填夯實(shí)，剩余600mm厚土層采用15T振動(dòng)碾壓處理。

目前，該工程廠(chǎng)區(qū)地坪地基處理已完成，工程已完工，據(jù)目測(cè)和現(xiàn)場(chǎng)的原土壓實(shí)試驗(yàn)，壓實(shí)系數(shù)和干密度不小于0.96和1.72g/cm3，試驗(yàn)結(jié)果滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求[5]。

3.3 天然地基加灰土換填在工程中的應(yīng)用

某工程丙地處北京市，該項(xiàng)目包括員工餐廳，辦公樓，宿舍及地下車(chē)庫(kù)部分。該工程建筑為3.5萬(wàn)m2，處理部位基礎(chǔ)設(shè)計(jì)底標(biāo)高-4.85（局部-6.70）[39.85（局部38.20）]，為筏型基礎(chǔ)。建筑面積約6600m2，為車(chē)庫(kù)和宿舍樓，地上6層，地下1層，建筑高度23.1m（最高），鋼筋混凝土框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)地基承載力要求100kPa（綜合）。

原設(shè)計(jì)地基處理方案為CFG樁，根據(jù)地勘情況，該工程基底標(biāo)高-6.35m（絕對(duì)標(biāo)高38.77m左右）處土層為第四紀(jì)沉積層，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)對(duì)建筑物的沉降要求。故不需用CFG樁的地基處理方案，采用天然地基和局部換填即可。

目前，該工程現(xiàn)場(chǎng)地基處理已完成，工程已完工，從目測(cè)和現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的結(jié)果驗(yàn)證，無(wú)明顯沉降、開(kāi)裂、傾斜，且驗(yàn)槽結(jié)果滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，地基處于安全狀態(tài)。

3.4 地基處理取得的效益

項(xiàng)目甲在土方開(kāi)挖過(guò)程中，根據(jù)地勘報(bào)告和現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)挖土質(zhì)情況，最終將設(shè)計(jì)開(kāi)挖深度5m減低到開(kāi)挖深度3.1m，避免了加深開(kāi)挖1.9m及近2萬(wàn)方的級(jí)配砂石換填，為工程節(jié)約工期和約300萬(wàn)投資；項(xiàng)目乙在施工準(zhǔn)備階段，對(duì)地基處理方案進(jìn)行比選，將設(shè)計(jì)要求的土方開(kāi)挖深度減少，采取部分原土夯實(shí)基礎(chǔ)處理方法，減少約3萬(wàn)方土方開(kāi)挖和回填，節(jié)約工期，較少投資約100萬(wàn)投資；項(xiàng)目丙在施工準(zhǔn)備階段，核查地勘報(bào)告后，最終取消圖紙要求的面積約6600m2的CFG的地基處理方式，僅進(jìn)行局部換填，節(jié)約工期和約200萬(wàn)投資。

4 結(jié)束語(yǔ)

地基處理方法選擇直接關(guān)系著工程建設(shè)的質(zhì)量效益、經(jīng)濟(jì)效益、工期效益。地基處理是現(xiàn)場(chǎng)施工管理中重要的一環(huán)，地基處理方案的選擇要結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)類(lèi)型、上部結(jié)構(gòu)、地基條件以及同類(lèi)工程地基處理經(jīng)驗(yàn)和施工條件等進(jìn)行擇優(yōu)選擇。

參考文獻(xiàn)：

[1]張旭東.建筑地基處理方案的比選[J].煤炭工程，2012（05）.

[2]朱治國(guó).地基處理技術(shù)綜述[J].科技情報(bào)開(kāi)發(fā)與經(jīng)濟(jì)，2011（06）.

[3]JGJ 79-2002，建筑地基處理技術(shù)規(guī)范[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2002.

[4]GB50007-2002，建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中華人民共和國(guó)建設(shè)部，2002.

[5]GB_T50123-1999，土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：中華人民共和國(guó)建設(shè)部，1999.