復合地基在軟弱地基處理中的應用

唐榮光

1 軟弱地基的特點

軟弱土通常包括淤泥質土，泥炭、呈軟塑與流塑狀態的粉土和粉質粘土、松散的粉細砂等天然土層，以及初始回填時未經夯實的或者含有大量腐殖質土料回填的雜填土。這類土的工程性質為壓縮性高、強度低，通常很難滿足地基承載力和變形要求，除了一部分小型工程無需對地基處理外，一般的建筑工程都需對軟弱地基進行處理，以滿足工程對地基承載力和變形的要求。

2 復合地基的類型

復合地基樁型很多，不同的樁型加固機理和加固效果不同。按擠密和振密效果可將被加固土分為:擠密效果好的土，如松散粉土、粉細砂;可擠密土，如塑性指數較小密度不大的粉質粘土;不可擠密土，如飽和軟粘土、密度大的粘土、砂土。樁體種類可分為:散體樁(如碎石樁);低粘結強度樁(如攪拌水泥土樁、石灰樁等);中等粘結強度樁(如夯實水泥土樁);高粘結強度樁(如CFG樁)。復合地基技術在房屋建筑(包括高層建筑)、高等級公路、鐵路、堆場、機場、堤壩等工程建設中得到了廣泛的應用。本文針對建筑工程軟弱地基的特點，介紹了建筑工程軟弱地基處理中常用的幾種復合地基形式。在選擇地基處理方案時，應考慮上部結構、基礎和地基的共同作用，并經過技術經濟比較，選用處理地基的合理方案。

3 不同軟弱地基的處理方法

3.1 人工填土地基

當人工填土厚度不大且下面有較好持力層時，可采用換填墊層法進行處理，墊層材料可選用砂石、粉質粘土、灰土、粉煤灰、礦渣等，墊層施工應根據不同的換填材料選擇施工機械。粉質粘土、灰土宜采用平碾、振動碾或羊足碾，中小型工程也可采用蛙式夯、柴油夯。砂石等宜用振動碾。粉煤灰宜采用平碾、振動碾、平板振動器、蛙式夯。礦渣宜采用平板振動器或平碾，也可采用振動碾。

當人工填土厚度較大時，若坑底土較好、坑底標高變化不大、坑底土和填土之間無淤泥，可選擇置換率較大的振沖碎石樁復合地基或夯擴樁復合地基;若填土中含有大量生活垃圾時，采用復合地基是不合適的，宜采用樁基礎。

3.2 淤泥質土地基

可選用攪拌水泥土樁復合地基或高壓旋噴樁復合地基。攪拌水泥土樁的設計，主要是確定攪拌樁的置換率和長度。豎向承載攪拌樁的長度應根據上部結構對承載力和變形的要求確定，并宜穿透軟弱土層到達承載力相對較高的土層，豎向承載攪拌水泥土樁復合地基的承載力特征值應通過現場單樁或多樁復合地基荷載試驗確定，初步設計時也可按本公式進行復合地基承載力的估算:

其中，fspk為復合地基承載力特征值，kPa;m為面積置換率;Ra為單樁豎向承載力特征值，kN;Ap為樁的截面積，m2;β為樁間土承載力折減系數。

豎向承載高壓旋噴樁復合地基承載力特征值，應通過現場復合地基載荷試驗確定。初步設計時，也可按上式進行復合地基承載力的估算，豎向承載高壓旋噴樁復合地基宜在基礎和樁頂之間設置褥墊層，褥墊層厚度可取200mm～300mm，其材料可選用中砂、粗砂、級配砂石等。

當建筑物荷載水平不高時，可選用攪拌水泥土樁復合地基，當建筑物荷載水平較高時，可選用高壓旋噴樁復合地基。

3.3 可液化地基

處理可液化地基可采用強夯法，也可用樁基，這里主要介紹的是碎石樁法，碎石樁按施工工藝可分為振動沉管擠密碎石樁和振沖碎石樁?？梢夯翆訛榉弁燎液穸炔淮螅凉艽驑稒C施工不困難時，可選用振動沉管擠密碎石樁;可液化土層為厚度較大的砂土，或可液化土層上面有承載力高的粘性土，振動沉管機施工有困難時，應采用振沖碎石樁。

當建筑物荷載較大而要求加固后的復合地基承載力較高，單一碎石樁復合地基方案不能滿足設計要求時，可采用碎石樁和CFG樁組合的多樁型復合地基方案。先施工碎石樁，后施工CFG樁。碎石樁主要用于消除地基液化并使地基承載力有一定的提高，CFG樁則主要用于提高地基承載力。兩種樁可以采用不同的樁長，根據建筑物荷載的大小調整CFG樁的間距和長短，使復合地基更經濟，更合理。

4 結語

軟弱地基的處理采用復合地基，可以充分發揮天然地基的承載能力，有效的提高地基承載力，減少建筑物的沉降量。與樁基相比，復合地基的造價低廉，而且施工工期也較短。在處理軟弱地基的時候，要結合擬建區域內地基土的組成及力學性質等實際情況，采用合理的復合地基形式，這樣既可以保證工程建設的質量，又可以取得良好的經濟效益。

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