

摘 要:地基作為建筑物的基礎,其處理的成敗直接關系到整個建筑物的質量和安全。山區地基具有其特殊性,在處理中要根據山區地基的基本特點,結合建筑工程所在地的基本特性,采取合適的地基處理措施,提高地基的穩定性和可靠性,保證建筑工程的質量。本文主要分析貴州山區地基特點及處理措施,希望為地基處理相關工作人員提供參考和幫助。
關鍵詞:山區地基;特點;處理措施
引 言
隨著經濟的發展和社會的進步,我國的地基處理技術不斷的得到發展,處理方法不斷地成熟,為工程建筑的發展提供了可靠的技術保證。但是山區地基處理技術還不夠成熟,特別是貴州山區地基比較復雜,處理難度大,對技術要求很高,要進一步完善山區地基處理技術,推動山區建筑的發展。
1 山區地基的特點
山區地基處理的前提就是充分認識山區地基的基本的特點,貴州山區地基具有如下特點:
1.1 山區基巖起伏大
山區基巖起伏變化大由于基巖起伏變化大,覆蓋土層薄厚不均,同一建筑物的基礎常會部分落在基巖上,而另一部分落在土層上。某小區場地就是此類地基狀況的代表,小區依山而建,山體基巖出露在場地的東部,覆蓋土層薄厚不均,局部還有基巖裸露。
1.2 山區地表高差懸殊
山區地形高差一般較大,往往溝谷縱橫,陡坡很多,因而平整場地時土石方工程量大,平整后常使同一建筑物的基礎部分置于挖方區,而另一部分置于填方區;或一部分基礎置于河漫灘,而另一部分基礎置于土層上。某國際酒店,建造在河鎮的土幢溝內,其商務酒店的基礎就是部分置于挖方區,而另一部分置于填方區;某新城小區的5#,6#,7#商住樓的場地地基就是一部分座落于河漫灘的碎石土之上,而另一部分則座落于I級階地的粉質粘土之上。
1.3 各種成因類型的土層很常見
這些巖土的力學性質往往差別很大,軟硬不均,在水平方向與垂直方向分布有很大差異,土層厚度變化很大。“巖土性質復雜”很好的一個例子,同樣也是在某園小區,場地內有白云巖中風化層和強風化層、有殘積形成的含粉質土角礫、有坡積形成的粉質粘土、還有小溪沖積形成的細砂等。
1.4 大塊孤石外露的地基
大塊孤石常出現在山前洪積層或冰碳層中,在這類地層上勘探時不要把孤石誤認為基巖。這類地基的變形條件對建筑物最為不利,在地基處理時,應使局部部位的變形與周圍的變形條件相適應,否則極易在軟硬交界處產生不均勻沉降,造成房屋開裂。某中心小學宿辦樓場地地基中,山前洪積形成的碎石層內就有大塊孤石出露。
1.5 局部軟弱土層
山區地基中常遇到河道溝谷的淤泥、細砂、古池塘、淤泥質粘性土等局部流塑一軟塑的土層,雖一般面積不大,對建筑物的影響也是局部的,但如果處理不當,極易產生不均勻沉降。某中學2#公寓樓場地中就有一條寬3.00m左右、縱穿建筑物場地的溝渠,其內土層為飽和、軟塑、中偏高壓縮性、以粉質粘土為主的雜填土,與場地四周可塑-硬塑、中偏低壓縮性的粉質粘土形成明顯差別。
2 山區地基處理方法
針對以上幾種不均勻地基的特點,可采取以下不同的地基處理方法:
2.1 充分利用上覆土層,盡量采取淺埋基礎
當地基上部土層的強度較高、且具有一定的厚度,而其下分別為軟弱土層和硬土層時,應優先采用淺基礎較為經濟合理;山區大多數建筑物場地地基的上部為強度較高、厚度大約2.00~3.00m可塑-硬塑的粉質粘土,而下部為承載力較低、厚度較大的軟塑-可塑粉質粘土,工程實踐中對多層建筑物均采用的是淺基礎,圖1為覆土層示意圖。
2.2 換填墊層法
換填有兩種,一種是以硬換軟,另一種是以軟換硬,其目的均是為了使建筑物均勻沉降,回填的材料要與周圍天然好土的壓縮性相近。在同一場地,硬地基土少,軟地基土多,可以采用以軟換硬的換土法。如某公司住宅樓,因其場地是在拆除的舊房地址之上,基坑開挖后,有一小部分地基土為舊房地基處理時形成的灰土墊層,和周圍天然形成的粉質粘土相比,其強度較大、含水率低、壓縮性低,因此地基處理時將這小部分灰土墊層挖除后,用和周圍土質相同的粉質粘土進行分層碾壓回填。而若在同一場地,軟地基土少,硬地基土多,則宜采用硬換軟的換土法,根據周圍天然好土的性質,選用灰土或砂石等換填。這種地基情況在大多數淺基礎地基中經常出現,如:場地內有廢棄的枯井、古墓、溝渠等問題坑,處理的方法是將問題坑內的雜填土全部剔除,用3:7灰土進行分層碾壓換填,或根據問題坑的特殊情況用毛石混凝土回填。另還有一種特殊情況,軟硬地基各占一半,其壓縮性相差較大,則宜結合建筑平面形狀、荷載條件、設置沉降縫與局部換土相結合的方法進行處理,沉降縫的寬度不小于70mm。
2.3 樁基或復合地基
當建筑物對地基變形要求較高、或軟弱土厚度較大的、或因地基沉降對鄰近建筑物產生相互影響時等等,一般采用各類樁進行處理。依據目前的施工經驗和施工能力,多采用的是人工挖孔樁、粉噴樁、旋噴樁、鉆孔灌注樁等。在山區的開發區,當建筑物對地基變形要求較高時,大多采用的是粉噴樁、旋噴樁、鉆孔灌注樁,另還有CFG樁;對含水率和孔隙比比較大的軟弱地基一般也可采用砂樁、石灰樁等進行擠密。例如某體育局的體育教學綜合樓由于其場地東部存在有軟弱的粉質粘土層,就采用的是石灰樁對軟弱部位進行地基處理的,取得了很好的效果。在松木資源較為豐富的地區,當軟弱土厚度小于5m且水位較高水位變化幅度不大時,也可考慮用松木樁處理軟弱地基,此方法能減少地基處理時開挖基坑的土方工程,可以節約人力和縮短工期。以上各種樁均應穿過軟弱土層,將基礎支撐在堅硬土(巖石)層上,使建筑物的沉降差滿足設計要求,圖2為樁基施工示意圖。
2.4 設置褥墊
對于大塊孤石出露的地基,當土層的承載力特征值大于150kPa、房屋為單層排架結構或一、二層砌體承重結構時,宜在基礎與巖石接觸部位,將其頂部削低,做厚度宜為300~500mm的褥墊,褥墊可采用爐渣、中砂、粗砂、土夾石等材料,夯填度應根據試驗確定。當建筑物對地基變形要求較高或地質條件比較復雜時,可適當調整建筑平面位置,也可采用結合結構措施綜合處理。例如,某中小學宿辦樓的地基處理,是將大塊孤石頂部削低至基礎設計標高下500mm,然后用和其周圍土質相同的土夾石分層夯實做褥墊。
3 山區地基處理的幾點建議
通過以上的分析,針對山區不均勻地基土提出以下幾點建議:
(1)山區的工程地質、水文地質條件均比較復雜,地下水常處于不穩定狀態,受大氣降水影響較大,設計、施工均應考慮這一特點。因此,必須應先查清工程地質和水文地質條件,才能對地基采取因地制宜的合理方案。
(2)為了保持山坡穩定和減少土方開挖,建筑物一般應沿沖溝和山坡布置,即平行于等高線方向布置。當挖方無困難時,一般以多挖少填為宜,但應考慮斜坡的穩定性。基礎應淺埋,盡可能位于老土層上,因為挖方區地基承載力一般較填方區為高,基礎可以作得小一些。同時,合理利用填土地基,對山區建設具有重要的意義。利用填土地基的關鍵是提高填土的密實度,因此,要統一規劃,安排好平整場地、地基土壓實處理及基礎施工的綜合方案,提高填土質量。
(3)充分考慮地基、基礎和上部結構的共同作用,采取地基處理和建筑、結構措施相結合的綜合辦法來解決不均勻地基的變形問題。
(4)山區建設軟硬不均地基比較復雜,在設計時應考慮減少建筑物的沉降差,謹慎選擇地基處理方案。樁基礎是一種較常用的方法,選用什么樣的樁型及工藝應根據地質情況和具體條件確定。為了保證質量,應在現場進行樁的靜載試驗來確定樁基的承載力。
(5)建筑物的基(槽)坑開挖后,須按規范進行全面釬探,以查明場地內暗洪及軟弱土夾層等的分布情況,同時在基礎施工前,應組織勘察、設計、質監、監理、建設和施工單位聯合進行驗槽,經確認后方能進行下一道工序的施工。基礎施工應作好隱蔽工程記錄、特殊處理記錄。
(6)山區建筑物,由于其地基土的不均勻性,應加強沉降觀測。在基礎施工完成后,就應設置好觀測點,開始進行沉降觀測,并對沉降觀測結果進行分析研究,為山區建設處理軟硬不均地基積累資料。
4 結 語
山區地基與普通地基不同,在地基處理過程中,要針對山區地基的基本特點,采取合適的地基處理方法,山區地基處理只有立足于實際,結合實際的工程特點和對地基的基本要求,才能實現地基處理的最終目的,為工程建設提供穩定的地基。
參考文獻
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作者簡介:皮波(1964-),男,漢族,貴州凱里人,本科,高級工程師,主要從事工作和研究方向是建筑工程設計工作。