某巨厚填土地基的處理方法

摘 要：本文以工程實例，淺論巨厚填土地基的處理方法，既滿足承載力的要求，還要滿足變形的要求。

關鍵詞：巨厚層填土 地基處理 樁筏基礎 后壓漿 質量檢測

1工程概況

1.1項目簡介

某工程為生態(tài)旅游區(qū)一景觀塔項目，位于石家莊市北部的滹沱河南岸。建設場地為一近期人工堆積而成的土山之上，土山高約40m，山頂面積約4500平方米。景觀塔地上7層，底面為圓形，直徑約20m，基礎埋深約1.5m，高32.8m?；讐毫υO計要求為180KPa。

1.2地層概況

根據提供的工程地質勘探報告，本場地地層簡單，主要地質情況如下：

（1）雜填土：雜色，稍濕，松散狀態(tài)。主要為建筑垃圾，以粉土為主，混有大量混凝土塊及混凝土樁頭等，最大直徑達到1m以上，含量不均勻，無序堆填，回填時間五年左右。厚度約40m。為擬建建筑物基底持力層。

（2）細砂：灰黃色，稍濕，稍密～中密，以長石石英為主，分選性一般。厚度18m左右。局部頂部為（2-1）淤泥。

（2-1）淤泥：灰黑色，軟塑～流塑狀態(tài)，局部揭露。厚度約0.5～1 .0m。

（3）中砂：灰黃色，稍濕～濕，中密，以長石石英為主，分選性一般。厚度大于10.0m。

地下水：本區(qū)未見穩(wěn)定地下水。由于北部緊靠滹沱河，現(xiàn)在改造為常年有水的景觀區(qū)，對岸坡和河底均進行防滲處理。設計時按66.0m考慮。

1.3地基土強度及參數表

1.4結構設計要求

擬采用筏板基礎，基底位于（1）層雜填土上，天然地基強度不滿足要求，應進行處理，處理后地基承載力特征值不小于180KPa，要求最大沉降量不大于120mm，沉降均勻，整體傾斜滿足規(guī)范要求。

2基礎方案的選擇

根據結構對承載力及變形的要求，本著技術合理、經濟可行、安全可靠等原則確定基礎方案。根據建設單位的要求，考慮了多種處理方案，以便供建設單位選擇。在經過討論后，提出以下幾種方案，并對其可行性和經驗性進行對比。

2.1人工地基方案

由于建筑物基底荷載較小，采用筏板基礎，有技術人員提出對淺部地基進行加固處理，采用擠密樁處理，處理深度控制在20米以內。

該方案優(yōu)點是費用最少。但經過分析，該方案問題較多。一由于回填土成分復雜，大塊的混凝土塊多，施工難度大，二是雜填土厚度巨大且未完全固結，處理深度以下及周邊土體后期沉降會很大，且由于土質不均勻，極可能引起地基的沉降不均勻，且不亦控制。因此，該方案合理性差。

2.2混凝土灌注樁方案

采用樁筏基礎，樁采用泥漿護壁沖擊成孔灌注樁方案，該方案擬采用樁徑800～1000mm，考慮到回填土負摩阻力的影響，根據計算，樁長約65米，樁端持力層（3）層中砂。該方案理論上可行，但是由于樁長較大，施工難度較大，經濟上也不盡合理。

2.3后壓漿混凝土灌注樁方案

采用樁筏基礎，樁采用泥漿護壁沖擊成孔灌注樁，在樁端進行后壓漿處理，該方案擬采用樁徑800mm，考慮到回填土負摩阻力的影響，根據計算，樁長約50米，樁端持力層（2）層細砂。該方案可行，但是由于樁長較大，施工難度較大，但相對只采用灌注樁可減少部分工作量，造價相對較小。后壓漿包括樁端后壓漿和樁側后壓漿，考慮到樁周邊土體為有限土體，堆積形成的土山局部及整體沉降不可避免，因此，著重考慮樁端后壓漿及樁側部分段的后壓漿處理。

經對經濟、技術、安全等多方面對比，最終確定采用第三套方案，即樁端后壓漿混凝土樁灌注樁方案。在設計時應考慮到樁的長徑比大，樁的壓屈作用等影響。

最終方案參數大致如下：

采用樁筏基礎，筏板厚度1000mm。共布置了混凝土灌注樁46根。灌注直樁徑800mm，長度50米，鋼筋籠主筋配筋為14E25，樁體混凝土強度為C40。采用樁端后壓漿處理，壓水泥漿量不小于2000Kg，終止壓力為4MPa，現(xiàn)場以試驗及實際情況確定。

3后壓漿混凝土灌注樁施工概況

3.1 施工重點及難點

由于回填土成分復雜，且松散、均勻性差，在成樁過程中容易出現(xiàn)漏漿、塌孔等現(xiàn)象，同時，由于結構松散，在進行后壓漿時，漿液擴散范圍及注漿量不易控制，因此單樁注漿量、注漿壓力不易控制等。

3.2 制訂有針對性的施工方案

在施工前根據本工程的特殊情況，施工單位制訂了詳細的施工方案。除通用的施工方法后，本工程重點做到了幾點：

（1）合理安排樁的施工順序

為了便于控制后壓漿量及注漿效果，成樁原則上從一側呈弧形后退式施工的順序，成孔一根樁，灌注一根樁，在規(guī)定時間內完成后壓漿的施工。鋼筋籠在現(xiàn)場制作，分成五節(jié)，在孔口焊接安裝。混凝土通過串筒水下灌注，保證初灌混凝土量，其后每灌注2m進行一次振搗，保證混凝土密實，樁頭超灌不小于500mm。

（2）合理確定后壓漿的施工參數

后壓漿采用預先安裝在鋼筋籠的直徑6cm鋼管。下雙管，保證至少有一個能使用不失效。在完成灌注混凝土一定時間內進行后壓漿施工。壓漿采用雙指標控制，一是灌注量控制，一是終止壓力控制。根據設計要求，每根樁灌注水泥量不小于2000Kg，終止壓力不小于4KPa，對于施工或出現(xiàn)的異常情況，需要及時與設計溝通，以做到保證質量。

（3）環(huán)保要求對施工質量的影響

由于本場地偏遠，車輛運輸時間長，且受環(huán)保的影響，施工時連續(xù)性差，單樁灌注時間長，在施工時應考慮到其的不利影響，做好應急措施。主要為：

①做好混凝土運輸量和時間的協(xié)調：由于場地偏遠，交通不便，在施工時，提交落實可能供應的混凝土量及時間間隔，提前做好停工、待工的時間安排，防止和減小斷供等的不利影響。

②混凝土試塊制?。河捎诠┝洗嬖跇O大的不確定性，在灌注混凝土過程中，及時取混凝土試樣，避免定時取樣時，混凝土停供造成取樣時無混凝土可取，致使混凝土試塊不足。

③做好預防混凝土中斷的預案：在施工過程中，或混凝土中斷最大的影響就是，當樁未完成一個樁時而由于采用泥漿護壁，接樁處不宜處理，易形成斷樁，因此，提前做好預案，預估混凝土使用量和時間，也做好接樁處理的方案。

④鋼筋籠的安裝：由于鋼筋籠長度大，重量大，在現(xiàn)場分節(jié)加工，在孔口焊接。在焊接過程中，做好安全防護，及焊接質量、搭接長度的控制。

3.3 施工中遇到的問題

混凝土灌注樁采用泥漿護壁沖擊成孔水下灌注混凝土成樁工藝，雖然事先制訂了針對性方案和措施，但由于多種因素影響，整個樁基工程總施工時間達到了4個月之久。在進行樁質量驗收時，也出現(xiàn)了一些問題：

①塌孔：由于回填土的不均勻及含有較大的混凝土塊、石塊以及鋼筋等，個別樁在施工時，由于局部特別松散，塌孔嚴重，致使個別樁無法成樁，最終采用設計變更，樁移位后增加一個樁。

②混凝土供應不及時：由于受隨時無規(guī)律的通知停工影響，混凝土供應中斷率高，部分樁在未完成灌注時，混凝土無法供應，造成部分樁無法一次性灌注完成，樁完整性檢測時顯示有缺陷，主要為混凝土離析，樁身局部夾泥。

③后壓漿指標變化大：在進行后壓漿施工時水泥量消耗差別巨大，耗費水泥漿量大者8000～10000Kg，少者不足1000Kg。

4施工中出現(xiàn)的問題的處理

對于在施工中遇到的問題，除按預案進行了處理，也針對出現(xiàn)的問題做了針對性變更等措施。

（1）塌孔：對于一般的塌孔，均按預案進行了處理，局部較嚴重地段，采用了回填重新成樁方法。但是，有一根樁，由于樁正下方存在鋼筋混凝土塊大，鋼筋含量大，無法成樁。經研究，將該樁回填后，在二側采用設置扁擔樁進行處理，后按設計要求成樁。

（2）混凝土離析、樁身局部夾泥缺陷：經對混凝土樁度分析及成樁記錄檢查，以及結構設計的完全性系數進行分析，由于出現(xiàn)問題的樁數量較小，且不集中分布，經請專家組論證認為，不需要單獨處理，可以直接使用。

（3）后壓漿水泥漿量差別大：主要是由于填土不均勻，局部孔隙大。通常情況下，在先進行的注漿孔中的水泥漿液擴散范圍大，因此用量大，而到了后期，在一定范圍內的土體的孔隙已經被漿液充填，因此后期的注漿量減少是正常現(xiàn)象。實際施工情況也與引相符合，根據試驗結果，樁的承載力值能夠達到設計要求。

5結論與建議

根據設計要求，對所有樁進行了完整性檢測，對四根樁進行了單樁承載力檢測，根據檢測的結果，樁的質量均達到了設計要求。

雖然這個項目是特例，但也具有共性，該工程的處理經驗，對類似地基也具有一定的借鑒意義。目前，由于大量的工程實施，遇到的巖土情況也是多種多樣，尤其是山區(qū)回填區(qū)、平原一些取土區(qū)、礦山治理區(qū)等，采用的地基處理方法也不盡相同。本工程的順利實施也具有一定的代表性。通過本工程實踐，在進行該類地基處理時，應做到：

（1）在滿足地基土承載力要求的前提下，不但要滿足地基穩(wěn)定性的要求，而且要滿足對沉降量要求，以及滿足對傾斜變形的要求。

（2）在進行結構設計時，還應考慮到巨厚層填土在自重壓力下的整體壓縮造成的整體下沉對建筑物的影響（即有可能形成地基土與基礎脫離的情況），以及整個回填土體整體下沉時對外管網等的影響。

（3）當采用樁基礎時，考慮到填土的負摩阻力的不利影響，同時考慮到樁的壓屈作用等。

（4）在進行后壓漿處理時，根據地層性質、平面分布、施工順序等合理安排施工順序和壓漿參數，以達到最佳效果?？梢圆捎脴抖撕髩簼{，也可以同時采用樁端、樁側后壓漿處理。同時，可以考慮對建筑物周邊土體采取注漿加固的方法，減小土體的固結變形。

（5）對樁的質量檢測，應采用多種方法，比如小應變、聲波管、載荷試驗等。

巖土工程具有一定的共性，也具有獨特性，在實際工作中，應根據工程的實際情況，有針對性的，適合當地條件，且有一定施工經驗的處理方法，以達到質量、安全、投資等相適應的最佳效果。

參考文獻：

[1] 《建筑地基基礎設計規(guī)范》（GB 50007-2011）；中國建筑工業(yè)出版社 2011 北京

[2] 《建筑地基處理技術規(guī)范》（JGJ79-2012）；中國建筑工業(yè)出版社 2012 北京

[3] 《建筑樁基技術規(guī)程》（JGJ79-2008）；中國建筑工業(yè)出版社，2008 北京

作者簡介：陳娟娟，女，河北省石家莊市人，工程師， 從事巖土工程方面工作。