淺談地基處理與固結(jié)沉降

馬 暉

（蘭州乾川投資有限公司，甘肅 永登 730314）

1 固結(jié)

通過(guò)外力，導(dǎo)致松軟的土壤出現(xiàn)壓縮、去水的情況，造成表面慢慢變得密實(shí)。沉降則是地基作為建筑物的承載媒介，在建筑物重力作用下，發(fā)生了變形（豎向方向）。兩者結(jié)合，即固結(jié)沉降是接近飽和或是已飽和的土，在基礎(chǔ)荷載作用之下，由于超靜孔隙水壓力消散，土骨架變形而導(dǎo)致的沉降問(wèn)題。其沉降的速度與孔隙水排出率有著密切的關(guān)系。請(qǐng)注意這里指的是松軟土壤，孔隙水排出新近大厚度濕陷性場(chǎng)土含水率較低，土顆粒之間孔隙中大多數(shù)為氣體。

2 固結(jié)沉降的分類(lèi)

1）主固結(jié)沉降：粘性土（飽和）在荷載的作用力下，超靜孔隙水壓力慢慢消失，把孔隙中的水全排出在外，導(dǎo)致孔隙的體積慢慢變小而出現(xiàn)的。一般會(huì)持續(xù)較長(zhǎng)的一段時(shí)間。對(duì)其總沉降，可根據(jù)壓縮曲線采用分層總和法進(jìn)行計(jì)算，對(duì)其沉降的發(fā)展過(guò)程需根據(jù)固結(jié)理論計(jì)算；2）次固結(jié)沉降：簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)是孔隙間的水壓力幾乎全部消除，主固結(jié)沉降完成后的其他部分了生沉降。其在總沉降量中，占有比例不一致。新近大厚度濕陷性黃土質(zhì)屬于于非飽和粘性土，由于孔隙中含有大量氣體，受力后氣體體積壓縮，產(chǎn)生的超靜孔壓力較小，基本上沒(méi)有孔隙水排出，其沉降也是以瞬時(shí)沉降為主；個(gè)人認(rèn)為新近大厚度濕陷性黃土其沉降以主固結(jié)沉降為主，次固結(jié)沉降應(yīng)在場(chǎng)地回填三年時(shí)間內(nèi)大部分已完成。

3 對(duì)于新近大厚度濕陷性場(chǎng)地同時(shí)存在土層自重濕陷和固結(jié)

在消除濕陷性土層自重濕陷的同時(shí)是否可以同時(shí)消除固結(jié)沉降的因素：顯而易見(jiàn)土層自重濕陷對(duì)建筑物影響最大這也是地基處理的根本目的，處理過(guò)后的地基土還有多少能夠產(chǎn)生固結(jié)沉降成了最為關(guān)注的問(wèn)題。本工程采用沉管擠密整場(chǎng)處理，其原理就是將土體孔隙中的空氣排出使得土體密實(shí)，這與固結(jié)概念相同，可以判斷在進(jìn)行場(chǎng)地土自重濕陷性消除的同時(shí)也必將消除土層的主固結(jié)沉降。根據(jù)設(shè)計(jì)要求場(chǎng)地土層處理后地基承載力大于200kpa.根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)在SDDC地基處理不滿足設(shè)計(jì)要求的情況下地下車(chē)庫(kù)地基底面在236kpa作用下沉降量為9.06-54.34mm。若在增濕及沉管擠密成功的情況下沉降量會(huì)更加小。

4 固結(jié)沉降與基礎(chǔ)選型

一般高層與地下車(chē)庫(kù)都是連為一體設(shè)計(jì)，在大厚度濕陷性黃土地區(qū)高層一般基礎(chǔ)形式為樁筏基礎(chǔ)，如果地基處理后還需考慮固結(jié)沉降的影響，車(chē)庫(kù)基礎(chǔ)只能選擇樁基礎(chǔ)對(duì)建設(shè)方投資不利。如果考慮車(chē)庫(kù)為筏板基礎(chǔ)，主樓為樁筏基礎(chǔ)，不同的基礎(chǔ)形式組合又會(huì)對(duì)車(chē)庫(kù)車(chē)位帶來(lái)?yè)p失。

5 結(jié)語(yǔ)

綜合上述：個(gè)人認(rèn)為片面強(qiáng)調(diào)固結(jié)沉降對(duì)建筑物的影響有些欠妥未綜合考慮沉管擠擠密處理后對(duì)固結(jié)作用的影響，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)不能將地基處理和固結(jié)沉降分開(kāi)考慮，應(yīng)充分利用地基處理的優(yōu)勢(shì)合理的選擇基礎(chǔ)形式。地下車(chē)庫(kù)和主樓不設(shè)沉降縫，主樓基礎(chǔ)為樁筏基礎(chǔ)，車(chē)庫(kù)基礎(chǔ)為筏板基礎(chǔ)兩者連為一體的建議：1）可采取加厚車(chē)庫(kù)筏板厚度以提高建筑物自身剛度。2）在車(chē)庫(kù)筏板下部設(shè)置350-400mm厚的2：8褥墊層，墊層下部采用水泥土擠密室樁，褥墊層將建筑荷載均勻分布在持力層上。具體做法為：樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高以上的預(yù)留覆土層厚度不宜小于0.5m，成孔的時(shí)候，地基土需要與最優(yōu)的含水量相接近，當(dāng)土含水量比較低時(shí)，需要對(duì)處理范圍土層加濕處理的，需要在地基處理前4-6天左右處理，把要增加濕度水，通過(guò)一定深度以及數(shù)量的滲水孔，需要擬定處理范圍內(nèi)的土層中內(nèi)，讓加水量可以增加濕度，可根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)及《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》JGJ79-2012公式7.5.3確定。質(zhì)量檢驗(yàn)：應(yīng)隨機(jī)抽樣檢測(cè)夯后樁長(zhǎng)范圍內(nèi)素土填料的壓實(shí)系數(shù)，抽檢的數(shù)量不應(yīng)少于樁總數(shù)的2%，每臺(tái)班不應(yīng)少于1孔，在全部孔深內(nèi)，應(yīng)每隔1m取土樣測(cè)定干密度，檢測(cè)點(diǎn)位置應(yīng)在距孔心2/3孔半徑處。素土樁樁間土檢測(cè)齡期宜為成樁后14d。3）將車(chē)庫(kù)灰土擠密更換為水泥土擠密樁或者是加筋土樁。上述部分只代表個(gè)人對(duì)此問(wèn)題的粗淺看法，若有不妥之處請(qǐng)于指正。

地基處理前空隙比：

天然黃土狀粉土層主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)

地基處理后壓實(shí)系數(shù)均能達(dá)到0.95以上，可見(jiàn)處理后隨這空隙比的減少能夠發(fā)生固結(jié)成降的可能性較小，可通過(guò)加大基礎(chǔ)剛度，或者設(shè)置沉降后澆帶的方法解決。