建筑物地基處理經驗總結

王秀翠

（山東省龍口市規劃建筑設計院有限公司，山東龍口，265701）

引言

（1）地震概況

工程場地在大地構造位于華北地臺東部魯東斷塊膠北隆起北部邊緣地帶。對工程場地有影響的主要活動構造帶（區）有沂沭斷裂帶、燕山-渤海斷裂帶和渤海-威海斷裂帶，它們對區域強震具有明顯的控制作用；近場區范圍處在玲瓏-北溝斷裂和黃縣斷裂控制，周圍小震活動相對較弱，1970年以來在其10公里范圍內沒有ML≥3.0級以上地震發生。1970年以來的現代小震活動具有頻次高、能量低、震源深度淺、地震應變釋放較均勻，但近場區周邊歷史曾多次放聲中強地震，存在煙臺-蓬萊潛在震源區（7.0級），且工程場地位于龍口-招遠潛在震源區（6.0級），因此不排除發生中、強以上地震的可能。

（2）場地地震效應

本地區抗震設防烈度為7度，設計基本地震加速度值為0.15g,屬設計地震第三組。

（3）建筑物地基采用的方式

在房地產建設開發過程中，建筑形態一般以多層、小高層住宅為主，根據場地的地層分布及各土層的物理力學性質及地基土承載力特征值的取值，一般選用天然地基：多層住宅多選用獨立柱基或條基；小高層多選用筏板基礎。

本地屬于丘陵地帶，由于各項目所處的位置各不相同，且具體到每個建筑物，所在位置的地質條件就可能有所不同，地基處理的方式就應當根據實際的地質、地形、水文條件和建筑物的結構形式采用不同的方式。

下面針對本人在具體建設過程中遇見的幾種情況和采取的不同處理方案進行分析，重點是對所遇見問題的處理，在方案選擇中對結構安全、經濟性和施工的可操作性方面的分析，得出一般性的結論，用以指導地基處理的設計和施工，以達到綜合效益的最佳化。

1 世紀花園項目中姜井和水井的處理

1.1 基本情況

世紀花園項目位于威烏高速南側，原為北樹口和王家莊兩個村的所在地，是在上述兩個村整體搬遷的基礎上開發建設的居住區項目。由于當地有種植大姜的習慣，村民為儲存大姜在各家院內都開挖有姜井，一般深度為4-6m，到達深度后再開挖有 2-3個方向的水平儲窖，尺寸為：高度 1.5-1.6m、寬度1.5-2m、深度一般為2-4m、個別深度可達6m；另有村民在果園內開挖的深度在5-8m不等的大口井用以灌溉果樹，口徑一般為1.5-3m。

1.2 對建筑物的影響

由于部分姜井和水井位于建筑物地基范圍內，而根據地質勘探報告提供的數據顯示，建筑物的持力層選擇粉土層做天然地基，承載力特征值為Fak=140kPa,而粉土層的深度1.3-6.7m不等，基礎為獨立基礎，埋深設計為自然地坪下 1.6-2.5m。故大部分姜井的儲窖位于基礎以下，且最差的一棟樓的基槽內存在有5口姜井和2口水井。因此，如果不對上述情況進行合理的處理，勢必對建筑物的結構安全存在致命的影響。

1.3 處理方案的選擇

經與設計單位和地質勘探部門溝通，建議的處理的方法有挖除回填砂墊層法、夯實法兩種。但是兩種方法面臨一個同樣的問題，就是在基槽內的姜井和水井可以找到，也可以通過人工查看確定其儲窖的數量、方向和深度，但如果姜井在基槽以外，又有一個或數個儲窖伸向基槽范圍內，因其深度超過基槽底就無法獲知，容易在處理的過程中漏掉，導致工程隱患（村莊拆遷之前未對所有的姜井進行普查定位，拆遷過程中的建筑垃圾又將部分姜井掩埋，無法獲知其準確位置）。

最初，我們在施工中選用的是夯實法，先通過試夯得出數據，然后選用重量為15t，底面積為2.2m2的重錘，提升高度為12m進行夯實，通過強夯的方式使得位于基槽底、儲窖頂部的粉土層塌陷密實，然后將松散土挖除、分層換填中粗砂做砂墊層。對于無法確定基槽周圍可能存在的姜井儲窖伸向基槽的情況，我們采用強夯機沿基槽邊依次夯擊，每點3擊,出現沉陷較大的可以確認其下有姜井儲窖，然后對其以及其影響的范圍進行夯實處理。但在施工中，我們發現上述辦法存在一定的問題：首先是強夯法的效率較低，施工進度慢，機械進出每一個基坑所需要的輔助工序較多；其次采用試夯確定是否有儲窖伸向基槽的方法不是完全可靠，部分粉土密實度較大，承載力好，3擊未必能夠確保全部探測出，如有遺漏將造成嚴重結構安全隱患。

于是，通過與設計及地質部門溝通，決定采用挖除換砂墊層法，就是由挖掘機將基槽范圍內的姜井挖除，分層換填中粗砂至設計基底標高的做法。對于如何確定是否有儲窖伸向基槽的問題，我們通過計算，儲窖的頂標高最低處距最高的基底高差為：6m（最深姜井深度）-1.5m（儲窖最小高度）-1.6m（基槽最小開挖深度）=2.9m。在施工中我們制做了3.5m長的探桿，采用釬探的方法，沿基槽邊每米布置一個探孔，探測至3m的深度，就可以確定是否有儲窖能夠對地基造成影響。開挖和回填中粗 砂墊層要按照設計要求，在距離基槽底900mm處起，進行放大腳處理，每300mm高設一步600mm寬的臺階，用以做好砂墊層與原粉土持力層的結合。

相對于姜井而言，水井的處理方法比較簡單，在施工過程中保護好，防止擾動土落入井內。開挖后，自基槽向下900mm處采用1:2（300高，600寬）放坡的形式周圈開挖，水面以下采用3:7石砂級配回填至水面以上300mm,其余部分采用中粗砂分層回填夯實至設計基地標高即可。

小結：通過上述兩種方法在施工中應用的比較來看，采用開挖換填砂墊層的方法施工工藝相對簡單，施工機械可使用開挖基槽的機械，不必專門的設備進出場，進度較快；就效果而言，也不次于強夯所達到的效果；經濟性來講，由于減少了機械的進出和挪移，又用釬探替代了重錘夯實探測儲窖位置，故費用有所降低。

結論：

在淺基礎建筑物采用粉質粘土（可推廣至天然土）作為持力層的天然地基中如果存在井、空洞等情況時，可優先選用機械開挖換填砂墊層的處理方法。

2 佛光山景溫泉花園項目對于基底不平和不同土質條件的處理

2.1 基本情況

佛光山景溫泉花園項目位于佛光養生谷的西側的山坡上，建設場地原為梯田、果園、坡地、自然流水形成的水溝，屬于典型的丘陵地帶。場地內地質條件較為復雜，場地西高東低，東西長度為505m，黃海高程從82.39到152.7，自然高差為70.31m。規劃設計為多層（6+1層）電梯洋房、別墅、聯排住宅，基礎形式采用砼獨立柱基。根據地質勘探報告，最下面三排住宅分別位于梯田形成的臺地上，選用天然土（粉質粘土）作為天然地基，地基土承載力特征值為160kPa;其余住宅位于原山坡上，土層較淺，選用強風化花崗巖作為地基，地基承載力特征值為300kPa。

2.2 存在問題

（1）由于場地本身高差較大，部分樓座位于不同高度的臺地或天然沖刷成的水溝內，導致開挖完畢的基槽底高差較大，多在3-4m間，個別樓座基底高差可達 7m。（2）部分樓座位于山體與粉質粘土的交界處，一個樓座同時跨兩種不同性質和不同承載力的地基土層。

2.3 處理方案

（1）砂墊層（2）毛石混凝土（3）基礎拉梁（4）錯臺

（1）佛光山景溫泉花園二期62號樓基槽，部分在強風化巖上，部分在粉質粘土上。因基礎處在不同土層，開始時準備將在粉質粘土層的地基土清除掉，力爭所有土層均為巖石層。最初，采用打釬淺探，發現1.5米的釬探不用費多少力氣就可以打下去，說明1.5米以下部分未出現巖石層。顯然要想讓基礎處在相同的地質條件下不太可能。于是，我們就跟設計部門商量，看能不能算一下各自地質承載力條件下的沉降量。經試算，沉降量為4mm。為有效減少兩部分沉降的不均勻性，在巖石基礎的基坑范圍內填200厚細沙后，才開始打墊層。

（2）佛光山景溫泉花園二期70號樓基槽因西高東低，西面比東面的基地標高要高出3--4米,且基礎處于強風化巖上。要讓整個基地處在同一標高上，就需要將高出去的3米多的巖石全部炸掉。考慮到經濟原因，我們跟設計單位一起討論，不同的基底標高按照地勢來清槽，建議將每一個基礎墩都清槽在同一個標高，由于基坑處于不同標高，我們采用 1:1（400mm寬，400mm高） 放坡，但要保證相鄰基礎之間的高差不能大于800mm高錯臺形式，將這些基礎的高差消化掉。相鄰基礎間錯臺放坡

部分全部采用C15 混凝土灌實。因不同的基坑在不同標高上，容易使柱底的彎矩不平衡，我們采取了增設基礎拉梁的形式減少這種不利因素。由于基坑采用放炮的形式開挖，一個基坑就可能高低不平，出現很大的高差，基礎承載力比較高，考慮到這種因素，普通C15混凝土的抗壓值fc=7.2N/mm2,遠達不到承載力的要求，而毛石的強度非常高，采用毛石混凝土回填正好解決了這個問題。

3 結束語

山地建筑應根據現場實際情況來進行建筑物的地基處理，尤其是巖石基礎，可采用多種形式解決這一問題。在工程項目的建設過程中，各種不同的地質情況導致地基基礎的處理方案有多種選擇，在確定方案時，必須從地質條件、結構安全、本地的施工技術水平、工程造價、工程工期等方面綜合考慮，才能得出最優的方案，以達到安全、經濟、使用、高效的目的。

[1]GB50007-2011 建筑地基基礎設計規范[S].北京:中國建筑工業出版社,2011.

[2]JGJ79-2012 建筑地基處理技術規范[S].北京:中國建筑工業出版社,2012.

[3]朱炳寅, 婁宇, 楊琦編著.建筑地基基礎設計方法及實例分析(第二版)[S].北京: 中國建筑工業出版社.

[4]關瑞明, 聶蘭生.傳統民居類設計的展望[J].建筑學報, 2009, (12):34-36.

[5]王剛.淺談地基基礎處理方法[J].建材發展導向, 2013.11.