孔凡林，李成芳，李昕，戚震男

（1重慶市建設(shè)工程質(zhì)量檢驗(yàn)測(cè)試中心 重慶 400015 2恒大地產(chǎn)集團(tuán)重慶有限公司 重慶 400039）

重慶地區(qū)強(qiáng)夯地基遇雨水穩(wěn)定性分析與防治對(duì)策研究

孔凡林1，李成芳1，李昕1，戚震男2

（1重慶市建設(shè)工程質(zhì)量檢驗(yàn)測(cè)試中心 重慶 400015 2恒大地產(chǎn)集團(tuán)重慶有限公司 重慶 400039）

本文針對(duì)重慶2009年8月4日暴雨后，部分建筑強(qiáng)夯地基出現(xiàn)不同程度的不均勻沉降，討論了強(qiáng)夯地基的遇水穩(wěn)定性因素，并提出了確保強(qiáng)夯地基穩(wěn)定的技術(shù)措施。

強(qiáng)夯地基；穩(wěn)定性分析

1 引言

目前，強(qiáng)夯地基已經(jīng)廣泛應(yīng)用于重慶的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和民用建筑。由于重慶的山地特點(diǎn)，強(qiáng)夯地基土多數(shù)為礫石土、碎石土以及夾雜的粘性土，具有填方深度大（10～50m）、填土粒徑不均勻、透水性好、自重固結(jié)等特點(diǎn)。在經(jīng)歷了雨水浸泡，特別是重慶2009年8月4日暴雨后，部分建筑強(qiáng)夯地基出現(xiàn)不同程度的不均勻沉降，個(gè)別基礎(chǔ)出現(xiàn)局部開(kāi)裂現(xiàn)象，沉降量絕對(duì)值13 cm左右，局部?jī)A斜達(dá)2～4‰。那么，強(qiáng)夯地基在遇雨水條件下會(huì)對(duì)地基穩(wěn)定性產(chǎn)生什么影響，應(yīng)采用什么可靠的控制措施，才能保證強(qiáng)夯地基基礎(chǔ)的穩(wěn)定性，是本文討論的重點(diǎn)。

2 強(qiáng)夯地基穩(wěn)定性因素

2.1 承載力問(wèn)題

強(qiáng)夯地基的承載力主要影響因素與單擊夯擊能、夯擊次數(shù)等強(qiáng)夯施工參數(shù)有關(guān)，還與地基土性質(zhì)、土層的厚度和埋藏順序以及地下水位等因素有關(guān)。對(duì)于重慶地區(qū)的礫石土、碎石土，地基承載力遇雨水變化較小。

2.2 沉降問(wèn)題

強(qiáng)夯地基的沉降，可以分為基礎(chǔ)附加應(yīng)力的沉降、強(qiáng)夯有效深度以下土層的自重固結(jié)沉降和遇雨水等特殊條件下的沉降。基礎(chǔ)地面附加應(yīng)力產(chǎn)生的沉降可以根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2002）第5.3.5條規(guī)定，采用各向同性均質(zhì)線性變形體理論進(jìn)行計(jì)算。影響結(jié)構(gòu)安全的沉降主要有強(qiáng)夯有效深度以下土層的自重固結(jié)沉降和遇雨水等特殊條件下的沉降。

2.2.1 附加應(yīng)力沉降

這部分沉降，主要是地基土有效加固深度范圍在附加應(yīng)力作用下產(chǎn)生的，為一般建筑物在施工期間完成的工后沉降量，對(duì)于礫石土或碎石土可認(rèn)為其最終沉降量已基本完成。

2.2.2 固結(jié)沉降

自重固結(jié)沉降一般需要3～5年的時(shí)間。為了加快地基土的沉降，可以采用強(qiáng)夯法處理，加速固結(jié)沉降。但是對(duì)填土深度較厚的地基，強(qiáng)夯有效深度以下部分地基土還會(huì)存在部分土欠固結(jié)，當(dāng)?shù)鼗猎谟鲇晁葪l件下，地基土還會(huì)沉降。

當(dāng)壓實(shí)填土阻礙原地表水暢通排泄時(shí)，將會(huì)使壓實(shí)填土遇水飽和，當(dāng)水位下降變化產(chǎn)生壓力，使地基土沉降，預(yù)測(cè)地基變形量可按如下公式：

s=ΔP·h/E；

其中：s為地基變形量，ΔP為水位下降增加的壓力，h為地基欠固結(jié)深度，E為地基土的壓縮模量。

2.3 邊坡穩(wěn)定性問(wèn)題

礫石土、碎石土等填土的邊坡穩(wěn)定性取決于填土的抗剪力學(xué)參數(shù)以及建筑與邊坡的關(guān)系。根據(jù)建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范，土質(zhì)邊坡穩(wěn)定性的計(jì)算宜采用圓弧滑動(dòng)法。為了簡(jiǎn)便起見(jiàn)，采用填土的等效內(nèi)摩擦角法，即邊坡的坡角小于填土的等效內(nèi)摩擦角，邊坡穩(wěn)定，反之不穩(wěn)定。

圖1 等效內(nèi)摩擦角示意

圖2 基礎(chǔ)底面外邊緣線至坡頂?shù)乃骄嚯x示意

根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2002）第5.4.2條，當(dāng)位于穩(wěn)定土坡坡頂上的建筑垂直于坡頂邊緣線的基礎(chǔ)底面邊長(zhǎng)小于或等于3m時(shí)，其基礎(chǔ)底面外邊緣線至坡頂?shù)乃骄嚯xa應(yīng)符合下式要求，但不得小于2.5m。

3 強(qiáng)夯地基穩(wěn)定性風(fēng)險(xiǎn)防治對(duì)策

3.1 強(qiáng)夯地基承載力應(yīng)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，同時(shí)考慮地下水對(duì)承載力的降低影響

根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50007-2002)第5.2.1條規(guī)定，建筑地基的承載力特征值應(yīng)滿(mǎn)足上部結(jié)構(gòu)的荷載需要，即相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，基礎(chǔ)底面的壓力小于等于修正后的地基承載力特征值。當(dāng)偏心荷載作用下，相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，基礎(chǔ)底面的壓力最大值小于等于修正后的1.2地基承載力特征值。

因此，應(yīng)加強(qiáng)強(qiáng)夯地基的設(shè)計(jì)工作，確定適當(dāng)?shù)暮粨裟?、夯擊次?shù)、夯點(diǎn)間距等參數(shù)，保證地基在自重壓力和附加應(yīng)力作用下的地基承載力和變形符合要求，地基下不存在欠固結(jié)層。經(jīng)過(guò)強(qiáng)夯處理，地基主要受力層深度承載力的降低趨勢(shì)，應(yīng)小于基礎(chǔ)附加應(yīng)力衰減的趨勢(shì)，對(duì)于不滿(mǎn)足要求的，需進(jìn)行分層強(qiáng)夯，避免地基土存在欠固結(jié)層。

強(qiáng)夯地基設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮地下水對(duì)承載力的降低影響。

3.2 合理選擇基礎(chǔ)形式，避免強(qiáng)夯地基土下存在欠固結(jié)土層強(qiáng)夯地基的沉降問(wèn)題，特別是地基的不均勻沉降，是威脅地基基礎(chǔ)穩(wěn)定乃至上部結(jié)構(gòu)破壞的主要因素?？刂撇痪鶆虺两?，應(yīng)選擇合理的強(qiáng)夯處理方案，將欠固結(jié)地基土處理為一般固結(jié)土。同時(shí)考慮地基土遇雨水沉降和附加應(yīng)力沉降，合理選擇建筑的基礎(chǔ)形式，比如筏板基礎(chǔ)、彈性地基梁基礎(chǔ)、獨(dú)立基礎(chǔ)等較為可靠的基礎(chǔ)形式，能夠抵抗地基的合理沉降。

比如，西南政法大學(xué)重慶渝北校區(qū)花園小區(qū)，上部結(jié)構(gòu)為8層框架，基礎(chǔ)為獨(dú)立基礎(chǔ)，由中冶賽迪股份有限公司設(shè)計(jì)。該場(chǎng)地表層覆土大部為第四系人工填土（Q4m1），主要由泥巖、砂巖塊碎石及粉質(zhì)粘土組成，為新近隨意堆填，未經(jīng)壓實(shí)處理。人工填土以下主要為侏羅系中統(tǒng)上沙溪廟組（J2s）紫紅色泥巖夾砂巖。該工程由重慶市建筑科學(xué)研究院進(jìn)行強(qiáng)夯設(shè)計(jì)與施工，強(qiáng)夯的單擊夯擊能采用3000kN·m。本工程于2008年竣工至今，工后沉降最大值33mm，經(jīng)過(guò)重慶2009年8月4日暴雨后，未發(fā)現(xiàn)任何異常。

圖3 西南政法大學(xué)重慶渝北校區(qū)花園小區(qū)（待使用）

圖4 位于重慶巴南區(qū)李九路北東側(cè)的某首期項(xiàng)目（結(jié)構(gòu)封頂）

重慶恒大地產(chǎn)集團(tuán)重慶有限公司投資興建的恒大城首期項(xiàng)目，位于重慶市巴南區(qū)李九路北東側(cè)，項(xiàng)目占地418畝。建筑共有11棟，上部結(jié)構(gòu)為11+1框架結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)為筏板基礎(chǔ)，由中冶賽迪股份有限公司設(shè)計(jì)。該場(chǎng)地覆蓋土層厚度為0～43m，為僅2年的新近填土，場(chǎng)地基巖為侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組(J2s)泥巖為主。其覆蓋層為第四系全新統(tǒng)人工堆積層 (Q4ml)和殘坡積層(Q4el+dl)，該工程由重慶市建筑科學(xué)研究院進(jìn)行強(qiáng)夯設(shè)計(jì)，強(qiáng)夯的單擊夯擊能采用4000kN·m，局部采用6000kN·m。本工程部分棟樓于2009年5月竣工至今，工后沉降最大值約10mm，經(jīng)過(guò)重慶2009年8月4日暴雨后，未發(fā)現(xiàn)任何異常。

3.3 建筑地基外邊坡處理的范圍和高度應(yīng)滿(mǎn)足邊坡穩(wěn)定性要求

由于邊坡的穩(wěn)定性指標(biāo)為巖土的抗剪指標(biāo)填土的C、Φ值，雨水浸泡后會(huì)有所降低。根據(jù)重慶地區(qū)經(jīng)驗(yàn)，強(qiáng)夯地基盡量避免人工邊坡，確實(shí)存在人工邊坡的建筑物外邊坡的處理深度應(yīng)超過(guò)潛在滑動(dòng)面以下，處理寬度應(yīng)超過(guò)邊坡高度的1/2加上3m。

通過(guò)調(diào)查，重慶2009年8月4日暴雨后，個(gè)別建筑出現(xiàn)的局部不均勻沉降，主要是建筑基礎(chǔ)外邊坡處理的深度和寬度不足造成的。

4 結(jié)語(yǔ)

強(qiáng)夯地基處理技術(shù)已經(jīng)越來(lái)越多的應(yīng)用于工程建設(shè)。加強(qiáng)強(qiáng)夯地基的技術(shù)措施，完全可以確保強(qiáng)夯地基的穩(wěn)定。重慶2009年8月4日暴雨后個(gè)別建筑出現(xiàn)的局部不均勻沉降，已經(jīng)給我們敲響了警鐘。為了確保強(qiáng)夯地基的穩(wěn)定性，應(yīng)采取的重點(diǎn)防治措施如下：

（1）重視地基處理的設(shè)計(jì)程序，特別是遇雨水后的地基穩(wěn)定性應(yīng)作為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和強(qiáng)夯地基處理設(shè)計(jì)的重點(diǎn)考慮問(wèn)題。

（2）根據(jù)強(qiáng)夯地基預(yù)測(cè)的工后沉降和遇雨水后的沉降量，合理選擇基礎(chǔ)形式，比如筏板基礎(chǔ)、彈性地基梁基礎(chǔ)、獨(dú)立基礎(chǔ)等為較為可靠的基礎(chǔ)形式，能夠抵抗地基的合理沉降。

（3）建筑地基外邊坡處理的寬度和深度應(yīng)滿(mǎn)足邊坡的穩(wěn)定性要求。根據(jù)重慶地區(qū)經(jīng)驗(yàn)，強(qiáng)夯地基盡量避免人工邊坡，確實(shí)存在人工邊坡的建筑物外邊坡的處理深度應(yīng)超過(guò)潛在滑動(dòng)面以下，處理寬度應(yīng)超過(guò)邊坡高度的1/2加上3m。

[1]JGJ79-2002,建筑地基處理技術(shù)規(guī)范[S].

[2]GB50007-2002,建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[3]GB20330-2002,建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范[S].

[4]黑瑞文,等.地下水對(duì)淺基礎(chǔ)地基承載力的影響[J].遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）[J].2004,23(05).

責(zé)任編輯：余詠梅

區(qū)縣新聞

綦江三江街道：提速路橋建設(shè) 快步對(duì)接主城

為加快對(duì)接主城的步伐、助推三江跨越式發(fā)展，2009年以來(lái)，三江街道在路、橋基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)上，已投入2500多萬(wàn)元，近日，綦江縣三江街道民心工程——三江寨溪大橋（原名絲廠大橋）順利完工，加快了完善城市外環(huán)線、構(gòu)建工業(yè)連綿帶的步伐。

三江寨溪大橋是一個(gè)民心工程，它的建成通車(chē)，讓當(dāng)?shù)厝罕姼鎰e了出行要過(guò)"甩甩橋"、運(yùn)輸要靠舊"車(chē)渡"的歷史。寨溪大橋?qū)⒒菁暗皆z廠，三江、石角、文龍三個(gè)街鎮(zhèn)，三江的七個(gè)村（寨門(mén)、羅壩、雙佛、寨溪、新隆、千秋、三橋），直接受益群眾超過(guò)一萬(wàn)人。

寨溪大橋的建成，對(duì)原三江絲廠近2000萬(wàn)元資產(chǎn)的盤(pán)活帶來(lái)了直接"利好"，其效果將會(huì)立竿見(jiàn)影；在拓展城市框架上，除將直接激活三江街道0.5平方公里城鎮(zhèn)面積外，寨溪大橋延伸后，還可貫通文龍街道的登瀛片區(qū)，進(jìn)而與通惠新區(qū)連接，最終形成縣城東南的外環(huán)線；下一步，三江街道還將倚托這座橋，在拓展城區(qū)的同時(shí)，結(jié)合森林工程，在大橋延伸出去的海拔500米以上地帶，打造"三江肺葉"，進(jìn)一步改善三江的宜居環(huán)境。（來(lái)源：綦江縣宜居辦）

Stability Analysis of Dynamic Consolidation Foundation after Rain and Study of Controlled Measures in Chongqing

According to uneven settlementof dynamic consolidation foundation the under some buildings in different degree after rainstorm in August 4,2009 in Chongqing in this paper,we discussed stability factors of dynamic consolidation foundation after rain,and proposed technicalmeasures to ensure stability of dynamic consolidation foundation.

dynamic consolidation foundation;stability analysis

TU47

：A

：1671-9107（2010）02-0014-03

10.3969／j.issn.1671-9107.2010.2.014

2009-12-23