摘 要:地基作為建筑物的基礎(chǔ),其處理的成敗直接關(guān)系到整個(gè)建筑物的質(zhì)量和安全。山區(qū)地基具有其特殊性,在處理中要根據(jù)山區(qū)地基的基本特點(diǎn),結(jié)合建筑工程所在地的基本特性,采取合適的地基處理措施,提高地基的穩(wěn)定性和可靠性,保證建筑工程的質(zhì)量。本文主要分析貴州山區(qū)地基特點(diǎn)及處理措施,希望為地基處理相關(guān)工作人員提供參考和幫助。
關(guān)鍵詞:山區(qū)地基;特點(diǎn);處理措施
引 言
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步,我國(guó)的地基處理技術(shù)不斷的得到發(fā)展,處理方法不斷地成熟,為工程建筑的發(fā)展提供了可靠的技術(shù)保證。但是山區(qū)地基處理技術(shù)還不夠成熟,特別是貴州山區(qū)地基比較復(fù)雜,處理難度大,對(duì)技術(shù)要求很高,要進(jìn)一步完善山區(qū)地基處理技術(shù),推動(dòng)山區(qū)建筑的發(fā)展。
1 山區(qū)地基的特點(diǎn)
山區(qū)地基處理的前提就是充分認(rèn)識(shí)山區(qū)地基的基本的特點(diǎn),貴州山區(qū)地基具有如下特點(diǎn):
1.1 山區(qū)基巖起伏大
山區(qū)基巖起伏變化大由于基巖起伏變化大,覆蓋土層薄厚不均,同一建筑物的基礎(chǔ)常會(huì)部分落在基巖上,而另一部分落在土層上。某小區(qū)場(chǎng)地就是此類地基狀況的代表,小區(qū)依山而建,山體基巖出露在場(chǎng)地的東部,覆蓋土層薄厚不均,局部還有基巖裸露。
1.2 山區(qū)地表高差懸殊
山區(qū)地形高差一般較大,往往溝谷縱橫,陡坡很多,因而平整場(chǎng)地時(shí)土石方工程量大,平整后常使同一建筑物的基礎(chǔ)部分置于挖方區(qū),而另一部分置于填方區(qū);或一部分基礎(chǔ)置于河漫灘,而另一部分基礎(chǔ)置于土層上。某國(guó)際酒店,建造在河鎮(zhèn)的土幢溝內(nèi),其商務(wù)酒店的基礎(chǔ)就是部分置于挖方區(qū),而另一部分置于填方區(qū);某新城小區(qū)的5#,6#,7#商住樓的場(chǎng)地地基就是一部分座落于河漫灘的碎石土之上,而另一部分則座落于I級(jí)階地的粉質(zhì)粘土之上。
1.3 各種成因類型的土層很常見(jiàn)
這些巖土的力學(xué)性質(zhì)往往差別很大,軟硬不均,在水平方向與垂直方向分布有很大差異,土層厚度變化很大?!皫r土性質(zhì)復(fù)雜”很好的一個(gè)例子,同樣也是在某園小區(qū),場(chǎng)地內(nèi)有白云巖中風(fēng)化層和強(qiáng)風(fēng)化層、有殘積形成的含粉質(zhì)土角礫、有坡積形成的粉質(zhì)粘土、還有小溪沖積形成的細(xì)砂等。
1.4 大塊孤石外露的地基
大塊孤石常出現(xiàn)在山前洪積層或冰碳層中,在這類地層上勘探時(shí)不要把孤石誤認(rèn)為基巖。這類地基的變形條件對(duì)建筑物最為不利,在地基處理時(shí),應(yīng)使局部部位的變形與周圍的變形條件相適應(yīng),否則極易在軟硬交界處產(chǎn)生不均勻沉降,造成房屋開(kāi)裂。某中心小學(xué)宿辦樓場(chǎng)地地基中,山前洪積形成的碎石層內(nèi)就有大塊孤石出露。
1.5 局部軟弱土層
山區(qū)地基中常遇到河道溝谷的淤泥、細(xì)砂、古池塘、淤泥質(zhì)粘性土等局部流塑一軟塑的土層,雖一般面積不大,對(duì)建筑物的影響也是局部的,但如果處理不當(dāng),極易產(chǎn)生不均勻沉降。某中學(xué)2#公寓樓場(chǎng)地中就有一條寬3.00m左右、縱穿建筑物場(chǎng)地的溝渠,其內(nèi)土層為飽和、軟塑、中偏高壓縮性、以粉質(zhì)粘土為主的雜填土,與場(chǎng)地四周可塑-硬塑、中偏低壓縮性的粉質(zhì)粘土形成明顯差別。
2 山區(qū)地基處理方法
針對(duì)以上幾種不均勻地基的特點(diǎn),可采取以下不同的地基處理方法:
2.1 充分利用上覆土層,盡量采取淺埋基礎(chǔ)
當(dāng)?shù)鼗喜客翆拥膹?qiáng)度較高、且具有一定的厚度,而其下分別為軟弱土層和硬土層時(shí),應(yīng)優(yōu)先采用淺基礎(chǔ)較為經(jīng)濟(jì)合理;山區(qū)大多數(shù)建筑物場(chǎng)地地基的上部為強(qiáng)度較高、厚度大約2.00~3.00m可塑-硬塑的粉質(zhì)粘土,而下部為承載力較低、厚度較大的軟塑-可塑粉質(zhì)粘土,工程實(shí)踐中對(duì)多層建筑物均采用的是淺基礎(chǔ),圖1為覆土層示意圖。
2.2 換填墊層法
換填有兩種,一種是以硬換軟,另一種是以軟換硬,其目的均是為了使建筑物均勻沉降,回填的材料要與周圍天然好土的壓縮性相近。在同一場(chǎng)地,硬地基土少,軟地基土多,可以采用以軟換硬的換土法。如某公司住宅樓,因其場(chǎng)地是在拆除的舊房地址之上,基坑開(kāi)挖后,有一小部分地基土為舊房地基處理時(shí)形成的灰土墊層,和周圍天然形成的粉質(zhì)粘土相比,其強(qiáng)度較大、含水率低、壓縮性低,因此地基處理時(shí)將這小部分灰土墊層挖除后,用和周圍土質(zhì)相同的粉質(zhì)粘土進(jìn)行分層碾壓回填。而若在同一場(chǎng)地,軟地基土少,硬地基土多,則宜采用硬換軟的換土法,根據(jù)周圍天然好土的性質(zhì),選用灰土或砂石等換填。這種地基情況在大多數(shù)淺基礎(chǔ)地基中經(jīng)常出現(xiàn),如:場(chǎng)地內(nèi)有廢棄的枯井、古墓、溝渠等問(wèn)題坑,處理的方法是將問(wèn)題坑內(nèi)的雜填土全部剔除,用3:7灰土進(jìn)行分層碾壓換填,或根據(jù)問(wèn)題坑的特殊情況用毛石混凝土回填。另還有一種特殊情況,軟硬地基各占一半,其壓縮性相差較大,則宜結(jié)合建筑平面形狀、荷載條件、設(shè)置沉降縫與局部換土相結(jié)合的方法進(jìn)行處理,沉降縫的寬度不小于70mm。
2.3 樁基或復(fù)合地基
當(dāng)建筑物對(duì)地基變形要求較高、或軟弱土厚度較大的、或因地基沉降對(duì)鄰近建筑物產(chǎn)生相互影響時(shí)等等,一般采用各類樁進(jìn)行處理。依據(jù)目前的施工經(jīng)驗(yàn)和施工能力,多采用的是人工挖孔樁、粉噴樁、旋噴樁、鉆孔灌注樁等。在山區(qū)的開(kāi)發(fā)區(qū),當(dāng)建筑物對(duì)地基變形要求較高時(shí),大多采用的是粉噴樁、旋噴樁、鉆孔灌注樁,另還有CFG樁;對(duì)含水率和孔隙比比較大的軟弱地基一般也可采用砂樁、石灰樁等進(jìn)行擠密。例如某體育局的體育教學(xué)綜合樓由于其場(chǎng)地東部存在有軟弱的粉質(zhì)粘土層,就采用的是石灰樁對(duì)軟弱部位進(jìn)行地基處理的,取得了很好的效果。在松木資源較為豐富的地區(qū),當(dāng)軟弱土厚度小于5m且水位較高水位變化幅度不大時(shí),也可考慮用松木樁處理軟弱地基,此方法能減少地基處理時(shí)開(kāi)挖基坑的土方工程,可以節(jié)約人力和縮短工期。以上各種樁均應(yīng)穿過(guò)軟弱土層,將基礎(chǔ)支撐在堅(jiān)硬土(巖石)層上,使建筑物的沉降差滿足設(shè)計(jì)要求,圖2為樁基施工示意圖。
2.4 設(shè)置褥墊
對(duì)于大塊孤石出露的地基,當(dāng)土層的承載力特征值大于150kPa、房屋為單層排架結(jié)構(gòu)或一、二層砌體承重結(jié)構(gòu)時(shí),宜在基礎(chǔ)與巖石接觸部位,將其頂部削低,做厚度宜為300~500mm的褥墊,褥墊可采用爐渣、中砂、粗砂、土夾石等材料,夯填度應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)確定。當(dāng)建筑物對(duì)地基變形要求較高或地質(zhì)條件比較復(fù)雜時(shí),可適當(dāng)調(diào)整建筑平面位置,也可采用結(jié)合結(jié)構(gòu)措施綜合處理。例如,某中小學(xué)宿辦樓的地基處理,是將大塊孤石頂部削低至基礎(chǔ)設(shè)計(jì)標(biāo)高下500mm,然后用和其周圍土質(zhì)相同的土夾石分層夯實(shí)做褥墊。
3 山區(qū)地基處理的幾點(diǎn)建議
通過(guò)以上的分析,針對(duì)山區(qū)不均勻地基土提出以下幾點(diǎn)建議:
(1)山區(qū)的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件均比較復(fù)雜,地下水常處于不穩(wěn)定狀態(tài),受大氣降水影響較大,設(shè)計(jì)、施工均應(yīng)考慮這一特點(diǎn)。因此,必須應(yīng)先查清工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件,才能對(duì)地基采取因地制宜的合理方案。
(2)為了保持山坡穩(wěn)定和減少土方開(kāi)挖,建筑物一般應(yīng)沿沖溝和山坡布置,即平行于等高線方向布置。當(dāng)挖方無(wú)困難時(shí),一般以多挖少填為宜,但應(yīng)考慮斜坡的穩(wěn)定性。基礎(chǔ)應(yīng)淺埋,盡可能位于老土層上,因?yàn)橥诜絽^(qū)地基承載力一般較填方區(qū)為高,基礎(chǔ)可以作得小一些。同時(shí),合理利用填土地基,對(duì)山區(qū)建設(shè)具有重要的意義。利用填土地基的關(guān)鍵是提高填土的密實(shí)度,因此,要統(tǒng)一規(guī)劃,安排好平整場(chǎng)地、地基土壓實(shí)處理及基礎(chǔ)施工的綜合方案,提高填土質(zhì)量。
(3)充分考慮地基、基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)的共同作用,采取地基處理和建筑、結(jié)構(gòu)措施相結(jié)合的綜合辦法來(lái)解決不均勻地基的變形問(wèn)題。
(4)山區(qū)建設(shè)軟硬不均地基比較復(fù)雜,在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮減少建筑物的沉降差,謹(jǐn)慎選擇地基處理方案。樁基礎(chǔ)是一種較常用的方法,選用什么樣的樁型及工藝應(yīng)根據(jù)地質(zhì)情況和具體條件確定。為了保證質(zhì)量,應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行樁的靜載試驗(yàn)來(lái)確定樁基的承載力。
(5)建筑物的基(槽)坑開(kāi)挖后,須按規(guī)范進(jìn)行全面釬探,以查明場(chǎng)地內(nèi)暗洪及軟弱土夾層等的分布情況,同時(shí)在基礎(chǔ)施工前,應(yīng)組織勘察、設(shè)計(jì)、質(zhì)監(jiān)、監(jiān)理、建設(shè)和施工單位聯(lián)合進(jìn)行驗(yàn)槽,經(jīng)確認(rèn)后方能進(jìn)行下一道工序的施工。基礎(chǔ)施工應(yīng)作好隱蔽工程記錄、特殊處理記錄。
(6)山區(qū)建筑物,由于其地基土的不均勻性,應(yīng)加強(qiáng)沉降觀測(cè)。在基礎(chǔ)施工完成后,就應(yīng)設(shè)置好觀測(cè)點(diǎn),開(kāi)始進(jìn)行沉降觀測(cè),并對(duì)沉降觀測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析研究,為山區(qū)建設(shè)處理軟硬不均地基積累資料。
4 結(jié) 語(yǔ)
山區(qū)地基與普通地基不同,在地基處理過(guò)程中,要針對(duì)山區(qū)地基的基本特點(diǎn),采取合適的地基處理方法,山區(qū)地基處理只有立足于實(shí)際,結(jié)合實(shí)際的工程特點(diǎn)和對(duì)地基的基本要求,才能實(shí)現(xiàn)地基處理的最終目的,為工程建設(shè)提供穩(wěn)定的地基。
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作者簡(jiǎn)介:皮波(1964-),男,漢族,貴州凱里人,本科,高級(jí)工程師,主要從事工作和研究方向是建筑工程設(shè)計(jì)工作。