榕江縣城區(qū)河流階地軟土地基處理方案分析

貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局六總隊，貴州 凱里 556000

由于軟土地基巖土結(jié)構(gòu)具有壓縮性、透水性，和抗剪強度低、觸變性低以及流變性等不穩(wěn)定的特點，在一定程度上影響了地表建筑物的穩(wěn)定性和安全性。為了進一步提高軟土地基的穩(wěn)定性，做好軟土地基處理工作，制訂完善的地基基礎設計方案尤為重要。基于此，文章深入研究了榕江縣城區(qū)河流階地軟土地基中存在的問題，并提出了針對性的解決措施。

1 軟土地基處理原則

1.1 安全穩(wěn)定性處理原則

考慮到軟土地基易產(chǎn)生基礎沉降，使擬建物出現(xiàn)開裂甚至垮塌等現(xiàn)象，勘察人員應遵守安全穩(wěn)定性處理原則，根據(jù)工程所在地的地質(zhì)條件，結(jié)合擬建物上部荷載分布的特點制訂完善的軟土地基處理方案。要加強地基穩(wěn)定性驗算分析，以此提高地基基礎的強度，避免出現(xiàn)地基基礎不均勻沉降。

1.2 經(jīng)濟可行性處理原則

在遵守安全穩(wěn)定性處理原則的前提下，勘察人員還應遵守經(jīng)濟可行性處理原則，綜合考慮材料選擇、方案施工、工期處理等環(huán)節(jié)，合理提出安全技術性強、具備經(jīng)濟可行性的軟土地基處理方案，從而為建設單位節(jié)約施工成本。

1.3 技術可靠性處理原則

在制訂軟土地基處理方案時，勘察人員還應遵守技術可靠性處理原則，根據(jù)場地實際情況，按照國家及地方最新的相關規(guī)范規(guī)程和行業(yè)標準，對軟土分布區(qū)進行地基沉降變形驗算和強度驗算，并根據(jù)驗算結(jié)果制訂出可行的軟土地基處理方案。

2 工程概況

文章以貴州黔東南州榕江縣第一污水處理廠改擴建工程為例。該項目位于黔東南州榕江縣濱江大道北側(cè)、濱江一號小區(qū)西側(cè)、榕江縣第一污水處理廠旁。根據(jù)勘察結(jié)果可知，項目所處場地鉆孔揭露深度內(nèi)巖土構(gòu)成按其成因及物質(zhì)組成自上而下發(fā)育有①人工填土素填土，②沖洪積層（②-1可塑狀粉質(zhì)黏土、②-2軟塑狀粉質(zhì)黏土、③卵石），④白堊系中統(tǒng)舊洲組基巖（④-1強風化砂質(zhì)泥巖、④-2中風化砂質(zhì)泥巖）。其場地各巖土構(gòu)成分布厚度以及巖土參數(shù)如表1所示。

表1 巖土構(gòu)成分布厚度及巖土參數(shù)統(tǒng)計表

3 處理方案

3.1 項目施工現(xiàn)場處理

施工單位在與設計單位和業(yè)主單位協(xié)商溝通后，對該項目在施工階段已施工的擬建高效沉淀池軟土地基進行換填壓實處理，處理步驟為先開挖至池底設計標高（池底已開挖至軟塑狀粉質(zhì)黏土），后繼續(xù)往下超挖1.5m（挖后底部尚有1.4～1.6m的軟土層分布），然后再進行碎石土分層壓實回填處理。高效沉淀池子項地基基礎處理方案驗算模型如圖1所示。

圖1 高效沉淀池地基基礎處理方案驗算模型圖

3.2 現(xiàn)場處理方案的檢驗結(jié)果

在該項目施工單位進行擠密加強處理，再采用碎石土分層壓實回填處理后，建設單位邀請具有相應檢查資質(zhì)的單位對軟土處理地基的強度進行檢驗。檢驗結(jié)果表明，處理后的地基承載力大于150kPa，滿足設計單位強度要求。

3.3 處理方案的驗算及評價

按照場地現(xiàn)場軟土地基的處理方案，結(jié)合地勘資料，此次以高效沉淀池（沉淀池長L=13.4m，寬b=11.92m，占地面積為159.74m2）子項作為擬建場地地基強度和變形驗算，矩形基礎中點平均附加應力計算成果表如表2所示。

表2 矩形基礎中點平均附加應力計算成果表

根據(jù)《建筑地基基礎設計規(guī)范》（GB 50007—2011）第5.2條和第5.3條以及其他相關規(guī)范規(guī)定驗算得出，換墊層地基強度不大于修正后地基承載力特征值，即Pz+Pcz=51.75+98.25≤faz=198kPa，滿足要求；軟弱下臥層地基強度大于修正后地基承載力特征值，即Pz+Pcz=65.25+97.64＞faz=121.46kPa，不滿足規(guī)范設計要求。

A點基礎底面沉降量的計算公式如下：

式中：ψs為沉降計算經(jīng)驗系數(shù)。

B點基礎底面沉降量的計算公式如下：

單體建筑物沉降差的計算公式如下：

地基允許變形值為0.000373＜0.003，滿足高壓縮性土砌體承重結(jié)構(gòu)基礎的局部傾斜地基變形允許值要求。

4 軟土地基處理建議

根據(jù)上部地基強度驗算可知，按1.5m換土墊層的地基處理方案，其軟弱下臥層地基強度不滿足要求。又因該項目為榕江縣城區(qū)污水回收排放處理廠工程，對地基差異沉降敏感程度強烈，特別是對進水管道和排水管道的要求高，經(jīng)變形驗算得出該子項最終沉降量為83.1mm，若依次施工完成并運營，則將會在運營期間產(chǎn)生高效沉淀池整體沉降，導致進、出水管道破裂，最終使污水處理廠停產(chǎn)運營，造成整個縣城污水無法回收處理，從而直接將污水排入南部都柳江內(nèi)，進而造成環(huán)境污染。為安全起見，建議對該擬建構(gòu)筑物軟弱下臥層軟塑狀粉質(zhì)黏土采用樹根樁或注漿鋼管樁進行擠密加強處理，或直接對軟弱下臥層進行換填壓實處理，以此加強和控制地基強度和沉降變形。同時，對上部結(jié)構(gòu)進行相應的調(diào)整，特別是進、出水管道的鋪設宜根據(jù)擬建物的沉降變形量來選用適宜的材料。

5 結(jié)束語

綜上所述，建議在對后期各擬建子項或其他類似項目軟土地基基礎進行設計時，應對各擬建物軟弱下臥層進行地基強度、地基變形以及總沉降量的驗算，驗算結(jié)果滿足國家及行業(yè)相關規(guī)范規(guī)程要求后方可進入下道工序。若經(jīng)檢驗和地基強度驗算后均難以滿足國家及行業(yè)相關規(guī)范規(guī)程要求，必須對軟弱下臥層進行強度以及變形加固處理，且應加強上部建筑結(jié)構(gòu)剛度。綜上所述，通過對軟土地基強度和變形進行有效的驗算分析，可以保證地基施工方案得到有效實施，真正達到提高工程整體質(zhì)量的目的，從而獲得更多的經(jīng)濟效益和社會效益。