孟雄飛 田龍龍

(中國石油工程建設(shè)有限公司北京設(shè)計分公司 北京 100085)

我國多層建筑在施工的過程中，采用膨脹土地基處理技術(shù)尤為重要，能夠有效提高建筑質(zhì)量。其中，膨脹土質(zhì)有一定的粘性，并且具有變形特性，主要表現(xiàn)在失水收縮以及吸水膨脹，由于膨脹土中含水量的不同，尤其是一些施工場地膨脹性土層均勻性、厚度以及含水量等較大的不同。極易導(dǎo)致地基出現(xiàn)沉降情況的發(fā)生，為此需要將膨脹土地基處理技術(shù)應(yīng)用在多層建筑中，不但能夠避免墻體開裂，而且還能夠?qū)Χ鄬咏ㄖ蛎浲恋貙嵤┯行У奶幚恚源藶榻ㄖ┕べ|(zhì)量的提高奠定良好的基礎(chǔ)。

1 關(guān)于膨脹土特征的基本概述

膨脹土特征主要從膨脹土膨脹指標和膨脹土膨脹機理兩個方面展開分析。

1.1 膨脹土膨脹指標分析

在膨脹土中、黏粒主要成分有親水性礦物質(zhì)構(gòu)成，比如伊利石、蒙脫石等，在此過程中，黏粒主要特點是表面體積大，具有親水性等，在一定環(huán)境中會發(fā)生不同程度的變化，在此基礎(chǔ)上會與水進行作用產(chǎn)生物理變化，最終導(dǎo)致體積不斷增加，在此過程中極易出現(xiàn)膨脹變化，其中膨脹時間具有不確定性。一般情況下，膨脹土主要特點是強度大，但是壓縮性相對較低，從此方面進行分析會產(chǎn)生一種膨脹土建筑性良好的誤區(qū)。但是，在實際施工中，膨脹土?xí)S著環(huán)境的變化發(fā)生由表及里的改變，這在較大程度上會對建筑物質(zhì)量產(chǎn)生較大影響。

1.2 膨脹土膨脹機理分析

在膨脹土中，若其中的水量不斷增加，會導(dǎo)致膨脹土發(fā)生吸水膨脹現(xiàn)象，主要是因膨脹土中含有較多黏土礦物以及親水性礦物，這是膨脹土中主要成分，膨脹土的膨脹程度與黏土礦物含量以及結(jié)構(gòu)有較大關(guān)系，也就是說粘土礦物構(gòu)成直接決定膨脹土的膨脹性。

2 膨脹土地基處理技術(shù)在多層建筑中的實踐

2.1 增加多層建筑地基深度

由于膨脹地基極易出現(xiàn)不同程度的裂縫，這就需要對地基深度根據(jù)實際施工情況進行加深，在此過程中還應(yīng)有效避免沉降情況的發(fā)生。此外，在加深地基的過程中，應(yīng)確保其合理性，并且在此基礎(chǔ)上對地基深度影響因素進行深入分析，比如環(huán)境因素以及地下水因素等。根據(jù)多層建筑施工標準與規(guī)范對膨脹地基深度，需要根據(jù)實際要求進行針對性處理，一般情況下深度應(yīng)當(dāng)大于1m，并且在設(shè)計期間對相關(guān)影響因素進行全面考慮，比如層數(shù)、建筑材料等。此外，若膨脹地基深度大于1.5m的情況下，環(huán)境不會對土質(zhì)產(chǎn)生不同程度的影響，因此在設(shè)計期間不用考慮大氣環(huán)境影響因素。

2.2 增加多層建筑整體剛性

增加多層建筑整體剛性主要是在建筑產(chǎn)生垂直變形，并且在此基礎(chǔ)上出現(xiàn)規(guī)律分布變化的情況下，需要使用的膨脹土地基處理方法，一般情況下是增加圈梁與增加構(gòu)造柱的方法進行解決。在使用該方法的過程中，整體剛性會有不同程度的提高，此外在采用構(gòu)造柱的過程中，可使建筑物水平方向中的集中度有較好的增加。

2.3 控制散水寬度

對散水的合理應(yīng)用能夠有效降低環(huán)境對膨脹土質(zhì)的影響，并且在此基礎(chǔ)上還能夠在地基土壤中有效控制水分蒸發(fā)，以此使土壤膨脹土底基含水量得到有效控制。此外，由于膨脹土質(zhì)受到環(huán)境的影響，若土體產(chǎn)生變化的情況下，極易導(dǎo)致建筑質(zhì)量下降，在此過程中可以應(yīng)用散水將膨脹土質(zhì)變化控制在一定的范圍之內(nèi)。

2.4 挖除和換土

通過換土能夠有效對膨脹土質(zhì)進行治理，在采用此種方法的過程中會出現(xiàn)以下兩種情況；（1）將土層直接換掉，使用優(yōu)質(zhì)的土層進行填埋，此種方法最為有效，能夠全面提高建筑物地基質(zhì)量。但是，在運用這種方法的過程中成本相對較高，因此若不是特殊情況不建議采用這種方法；（2）將石灰混合方法應(yīng)用在膨脹土壤中，主要是因石灰具有較好的吸水性，可全面對膨脹土質(zhì)變化實施有效的控制。

2.5 增設(shè)沉降縫

從多層建筑角度進行分析，增設(shè)沉降縫此種方法較為有效。若地基出現(xiàn)不均勻并且有凹陷或者隆起時，便可以在地基挖方與填方交界部位使用房屋沉降縫方法，膨脹土含水量出現(xiàn)變化時極易導(dǎo)致建筑出現(xiàn)裂縫，通過增設(shè)房屋沉降縫能夠有效避免房屋裂縫的發(fā)生。

2.6 合理選擇基礎(chǔ)形式

建筑物基礎(chǔ)形式種類相對較多，在多層建筑中一般情況下使用薄壁開口箱式基礎(chǔ)形式，這在較大程度上能夠有效避免膨脹土質(zhì)對建筑物帶來的影響。此種基礎(chǔ)形式?jīng)]有頂以及底，四周箱基板可以當(dāng)做擋水墻，其作用是避免膨脹土質(zhì)受到水的影響，保證其含水量降至最低，只有這樣才能避免膨脹土物理結(jié)構(gòu)改變。此外，在使用薄壁開口箱式基礎(chǔ)形式的過程中，建筑物荷載能力會有不同程度的增加，會對膨脹土質(zhì)的膨脹機理有較為重要的抑制作用。

3 實例探析

3.1 工程概況

本文以我國某工程為例進行深入分析，將該工程為A、B、C三個區(qū)域，本文主要是對A樓進行分析。A樓地上一共24層，地下2層，墻體結(jié)構(gòu)為剪刀墻結(jié)構(gòu)，高度為35.90m，其中槽深是5.6m。基礎(chǔ)持力層主要是重粉質(zhì)黏土、粉質(zhì)黏土、砂質(zhì)黏土，下臥層是粉質(zhì)黏土5層，綜合承載力特征值是180kPa，在此過程中需要對地基進行有效的處理，以此滿足承載力值高于430kPa，沉降量不高于50mm的設(shè)計需求，其中地基處理使用了CFG樁復(fù)合地基實施加固。

3.2 CFG樁地基處理技術(shù)的實例分析

3.2.1 加固效果檢測

首先，載荷試驗。根據(jù)我國相關(guān)規(guī)定，在對地基進行處理的過程中，需要在一定范圍之內(nèi)抽取單樁進行單樁復(fù)合靜載試驗，以此對復(fù)合地基承載能力要求進行有效的設(shè)計，其中試驗數(shù)量是總樁數(shù)的0.5%，并且在此基礎(chǔ)上每個單體工程實驗數(shù)量應(yīng)小于3點。其次，動測樁測試。根據(jù)國家相關(guān)規(guī)定，在地基處理范圍之內(nèi)選擇10%的樁做動測，以此對樁身質(zhì)量進行有效的檢測。此外，根據(jù)國家規(guī)定要求，還需要進行試塊的制作，對28d抗壓強度要求進行測定。

3.2.2 損壞CFG樁處理方案

首先，處理范圍與深度。在對灰土厚度進行換填的過程中，需要根據(jù)軟弱重粉質(zhì)粘土深度進行有效的調(diào)整，先把一定范圍內(nèi)的樁間土進行清理，并且加強對樁的保護力度。其次，對灰土進行一定的配比，其中土料選擇粉質(zhì)黏土，黏土中不能含有雜質(zhì)，并且在此基礎(chǔ)上顆粒應(yīng)當(dāng)小與15mm。石灰需要使用消石灰、顆粒應(yīng)當(dāng)小于5mm。最后，分層厚度。墊層分層厚度應(yīng)當(dāng)小于300mm，并且在此基礎(chǔ)上夯實CFG樁周樁土。

4 結(jié)語

綜上所述，由于膨脹土出現(xiàn)變形需要一定的時間，并且在此基礎(chǔ)上具有一定的剛性，在此過程中，易使施工者產(chǎn)生誤判，這在較大程度上會對建筑質(zhì)量與安全造成影響。所以，需要對膨脹土地基變形問題進行有效的解決，這就需要采用膨脹土地基處理技術(shù)，比如增加地基深度與整體剛性以及散水寬度等，只有這樣才能確保膨脹土地基質(zhì)量，這對多層建筑整體質(zhì)量的提高具有較大促進作用。