組合地基處理在結構基礎沉降控制中的應用及分析

李洪波 劉富均 曹星

摘 要：隨著城市化進程的不斷推進，城市建筑用地面積需求也急劇擴大，在建項目的結構功能日趨復雜化，對建筑基礎的要求逐步提高。地基處理作為最基礎的地基工程，與各類房建工程、市政工程、廠礦工程密不可分，其質量至關重要，針對各種不良地基的處理技術也不斷得到研究更新。為了提高建筑工程的整體質量，確保建筑安全，必須采取有效的基礎技術管理措施。

關鍵詞：組合;地基處理;沉降;控制

中圖分類號：TU447 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）18-0129-02

0 引言

地基處理一般是指用于改善支承建筑物的地基（土或巖石）承載能力，變形性能或抗滲能力所采取的工程技術措施。常用的地基處理方法有換填、強夯、預壓、高噴、CFG、水泥土攪拌、砂石樁和堿液法等。一般而言，常規地基所面臨的問題主要有以下幾個方面：1）承載力與穩定性;2）壓縮與不均勻沉降;3）滲漏;4）液化;5）特殊土的特殊問題，如濕陷性黃土、淤泥質軟土等。當天然地基存在上述五類問題之一或其中幾個時，需采用地基處理措施以保證上部結構的安全與正常使用，通過地基處理，達到以上一種或幾種目的。

本文著重探討軟土地基不均勻沉降問題，以工程實例為根據，從數據監測中發現問題，綜合探討解決問題的過程方法，以及最后技術組合實施處理措施，均立足于客觀條件，解決市政工程中的地下車庫不均勻沉降技術問題，為同類工程作參考。

1 工程實例概述

1.1 簡介

武漢王家墩公園項目位于王家墩商務區西北角，主要由5座人工山峰和A、B兩座半埋式地下車庫組成，其中B車庫結構為鋼筋混凝土結構，長114m，寬72米，高12米，車庫頂部覆土高度5米。該車庫地基處理方法采用砂石樁+砂石墊層+堆載預壓的方式。B車庫建成后，東、西方向沉降差異明顯，影響結構安全，主要特征是基礎沉降速率大，區域不均勻。

1.2 地質條件分析

根據勘察報告，自上而下可劃分為4個單元層，如表1。

從上表可以看出，淤泥質粘土層（2-3層）、粉質粘土層（2-4層）較厚，土層起伏較大，承載力較差，對基礎沉降有較大影響。

2 技術目標值及可行性分析

2.1 確定技術目標值

經相關監測資料顯示，相鄰A車庫運行狀態良好，累計沉降速率0.40mm/d。為了控制不均勻沉降，認真分析及測算后B車庫速率控制也應與A車庫沉降保持一致，即將B車庫沉降速率控制在0.40mm/d以內，并持續減小趨于穩定。

2.2 可行性分析

①與B車庫相鄰、具有相似地質條件的A車庫沉降速率能穩定在0.40mm/d，相同構造的B車庫經過技術處理后也能達到此值。②B車庫整體沉降速率大的癥結主要在于西北角沉降速率過大，做好西北角減沉處理，就可以降低B車庫沉降速率。③利用現有技術手段，將各種地基處理方法優化組合，有把握改良西北角基礎，降低沉降速率。

3 原因分析

利用QC原理，對造成B車庫不均勻沉降的8個末端因素進行分析論證，其中末端因素覆土高度大，車庫自重大，表層雨水浸泡，場地巖土基礎沉降大，石料強度不夠砂，石料配比不符合要求，墊層厚度不均勻等幾個次要因素均經資料和實際考察證實不是主要原因。

考慮到地層原因和砂石樁工藝局限性等因素，可確認軟弱土層加固效果差是造成不均勻沉降的主要原因。確認依據：1）勘察報告顯示，B車庫2-3層、2-4層淤泥質粘土分布廣泛。實際施工中，從西北角砂石樁施工充盈系數大可以間接反映出。2）施工項目部對B車庫重新動探抽檢，共開孔3個，其中西北角區域K2孔10～22m段平均擊數3擊，部分區段僅1擊，可以判斷出該區域前期軟弱土層加固效果差。

4 技術措施

4.1 技術可行性研究

找出主因軟弱土層加固效果差后，經過仔細分析，尋求對策進行可行性評價，并按“5W1H”原則制定對策。

對策一：更改方案，減小B車庫頂部預壓?？尚行裕憾唐趦瓤梢詼p小粘土層沉降，并不能保證地基不均勻沉降;減小車庫頂部預壓，就要減少覆土層高度，與設計不符。結論：可行性好，經濟性、可靠性較差。

對策二：對軟質粘土層和淤泥層重新進行注漿加固?？尚行裕撼杀驹黾?，工期大幅延長;已建車庫4.5m高，對施工機械要求高，大型機械無法施工;對軟質粘土層和淤泥層需重新勘探，費時費力;利用注漿加固，可以提高地基承載力，基礎抗壓能力也得以加強;對于區域不均勻沉降，后澆帶封閉后，受相鄰區域沉降快的影響，抗拔能力不強;結論：可行性、可靠性較好，經濟性較差。

對策三：采用樁基技術手段加固，作減沉和抗拔處理?？尚行裕豪眯录夹g處理，作局部調整，可以改良基礎沉降;技術、經濟上有保障，可作相關技術論證;施工成本可控，較經濟實惠，總體工期影響不大;選擇科學合理處理手段，保證可靠性，符合多方利益;結論：可行性、經濟性、可靠性較好。

4.2 技術初步目的

為達到減小沉降速率，控制大面積不均勻沉降的目的，采用樁基技術手段加固，分區作減沉和抗拔處理。擬定措施為高壓旋噴樁+微型鋼管樁組合措施，選用高壓旋噴樁，對地基沉降區域進行加固，同時選用采用微型鋼管樁技術，作加固地基和筏板抗拔、減小差異沉降處理。

4.3 技術措施核定

（1）高壓旋噴樁。人工開挖車庫底板，清除混凝土和鋼筋后，采用金剛石鉆探開孔，孔徑220mm。高壓噴射注漿采用旋噴單管工藝，P.O42.5普硅水泥作固化劑，水泥摻入比30%，注漿壓力不小于22M pa，水灰比0.75。樁端進入中密砂層1.5m，?；覙烁邽榈装宓住Ｊ┕そY束7天后開始封閉樁頭，清除浮漿及殘余，補焊底板加強筋，預留高壓注漿管，澆灌C40膨脹砼搗實至板頂。砼養護20天后進行高壓注漿，水灰比0.9，目的是防止樁體收縮，減緩底板沉降。累計樁數68根，樁間距2.5～3.8m，樁徑600mm，分兩批施工，樁長約30m。

措施目的：加固巖土基礎中可塑、軟塑粉質粘土層和淤泥層。

（2）微型鋼管樁。人工開挖車庫底板，清除混凝土和鋼筋后，采用金剛石鉆探開孔，孔徑220mm，深17.5～21.5m。成孔后放入Φ194mm、壁厚5mm的鋼管，鋼管節長3m，采用外箍焊接，內置注漿管，同步安裝。鋼管安放完畢后，從注漿管中注入清水，排出管中泥漿，人工投入瓜米石至管口，再壓注水泥漿至管口，水灰比為0.6。注漿7天后開始封閉樁頭，清除浮漿及殘余，補焊底板加強筋，澆灌C40膨脹砼搗實至板頂。

措施目的：加固巖土基礎中軟弱粘土層，抗壓兼抗拔用途。

4.4 技術實施

首先通過與地基設計專家有效溝通，反復核算設計參數，確定高壓旋噴樁+微型鋼管樁的樁位布置，分兩個階段施工。其次組織機械、材料、人員進場施工，并加強沉降及周邊環境監測，及時共享數據，必要時對設計作微調處理。

5 技術經濟效益

（1）解決了B車庫西北角沉降速率過大的問題，保障了車庫主體結構安全，項目工程質量目標得以實現。如按常規地基注漿加固和結構加固處理，初核造價需95萬元以上，新組合技術的應用實際上節約成本約40萬元。

（2）本次技術措施采用得當，較好的實現了項目質量管理目標，擴寬了地基技術研究渠道，新組合“高壓旋噴樁+微型鋼管樁在消減基礎沉降中的聯合應用”作為典型技術處理案例得以推廣，并形成實用新型專利（專利號：ZL201520073307.4），為以后類似沉降處理作參考。

6 結語

通過組合兩種不同的地基處理方式，較好地解決了結構基礎沉降過快問題，保證了結構的安全和正常使用，并在技術上擴快了思路，增加了工程技術人員對地基問題的實踐選擇。本文是建立在工程瑕疵的基礎上探討，基礎問題出現后采取的技術補救性措施，在工程實踐中，參建各方更應該立足于客觀實際，科學的通盤考慮，用專業人才和技術預判項目建設風險，減少二次風險。

參考文獻

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