王若鋒WANG Ruo-feng

（中化地質(zhì)河南局集團(tuán)有限公司，鄭州 450000）

1 工程概況

該項(xiàng)目位于鄭州市西部區(qū)域，場(chǎng)地的地貌單元為低山丘陵區(qū)。場(chǎng)地沖溝發(fā)育強(qiáng)烈，東側(cè)為南北向發(fā)育沖溝，沖溝侵蝕深度由南往北逐步加深，最大侵蝕深度達(dá)150m，東側(cè)、南側(cè)道路均位于回填土上；場(chǎng)地內(nèi)部發(fā)育西南-東北走向沖溝，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，沖溝寬度約5～50m，最深處約40m，現(xiàn)大部分已完成回填，回填成分主要由建筑垃圾、生活垃圾及素土組成。沖溝兩側(cè)的側(cè)壁存在很多窯洞，洞身長(zhǎng)短不一，洞頂可見裂縫，部分有掉塊現(xiàn)象，已廢棄不用。窯洞個(gè)別用磚做了襯砌，大多未進(jìn)行襯砌。

2 勘察方案布置

根據(jù)《高層建筑巖土工程勘察標(biāo)準(zhǔn)》（JTJ/T72-2017）、《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021-2001）（2009年版），本工程場(chǎng)地?cái)M建高層住宅樓重要性等級(jí)判定為二級(jí)工程，根據(jù)本工程場(chǎng)地和地層條件，判定場(chǎng)地復(fù)雜程度等級(jí)為二級(jí)，場(chǎng)地地基復(fù)雜程度等級(jí)為一級(jí)，本場(chǎng)地巖土工程勘察等級(jí)綜合評(píng)定為甲級(jí)。

2.1勘探孔間距布置原則 按照《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021-2001）（2009年版）4.1.15條規(guī)定，對(duì)于地基復(fù)雜程度為一級(jí)的巖土工程勘察，勘探點(diǎn)的間距可取10～15m。

2.2勘探孔深度布置原則 根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2011）、《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021-2001）（2009年版）等，勘探孔孔深滿足相應(yīng)建筑物基礎(chǔ)的變形計(jì)算要求。

2.3勘探方法 為較準(zhǔn)確獲取本場(chǎng)地各巖土層的物理、力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)，本勘察項(xiàng)目采用鉆探、探井、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)、靜力觸探試驗(yàn)、波速測(cè)試、室內(nèi)土工試驗(yàn)以及地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)等方法、手段對(duì)本場(chǎng)地地基土進(jìn)行綜合勘探和分析評(píng)價(jià)。

3 勘察成果

3.1地層情況 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘察結(jié)果結(jié)果，勘探深度80.0m范圍內(nèi)，表層8.0～46.0m為素填土，根據(jù)填土性質(zhì)分為2層填土，其厚度由西北向東南方向呈逐漸增大的趨勢(shì)。其下為第四紀(jì)晚、中更新世坡積、洪積粉土、粉質(zhì)黏土層。

3.2填土性質(zhì)分析 通過現(xiàn)場(chǎng)鉆探及對(duì)表1、表2、表3、圖1分析，本項(xiàng)目填土具有以下特征：（1）-1層填土：場(chǎng)地大部分范圍內(nèi)分布，均為自然堆積，無壓實(shí)，均為近10年堆積，填土成分雜亂。（1）-2層填土：場(chǎng)地大部分范圍內(nèi)分布，回填時(shí)間不一，最長(zhǎng)堆積時(shí)間約40年，填土主要以素填土為主，局部揭露有少量建筑垃圾及部分生活垃圾，最短堆積時(shí)間5年，靠近市政道路部分經(jīng)碾壓，壓實(shí)效果稍好，相應(yīng)的均勻性及密實(shí)性相對(duì)（1）-1層較好。

表1 填土物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)

表2 填土標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)表

表3 填土靜力觸探試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)表

同時(shí)，各填土層的壓實(shí)系數(shù)λ=0.57～0.86，而根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50007-2011）的相關(guān)要求，壓實(shí)系數(shù)不小于0.97，因此不符合要求。

3.3填土滲透性及腐蝕性 場(chǎng)地內(nèi)填土主要分部在沖溝范圍，場(chǎng)地沖溝發(fā)育強(qiáng)烈，由南往北逐步加深，主要為地表水徑流下切形成，為主要的匯水排水通道，結(jié)合填土組成，滲透性較大。結(jié)合室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果：場(chǎng)地的填土對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的腐蝕等級(jí)評(píng)價(jià)為：微，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋腐蝕等級(jí)評(píng)價(jià)為：微。

3.4場(chǎng)地濕陷性情況 根據(jù)本場(chǎng)地探井濕陷性試驗(yàn)結(jié)果，具濕陷性的主要土層為：第（1）-1層填土、（1）-2層填土、第（2）層粉土，自然地面下具濕陷性土層的最大埋深約為15.0m。地基土的濕陷性等級(jí)評(píng)價(jià)結(jié)果為：Ⅰ級(jí)（輕微）-Ⅱ級(jí)（中等）。

根據(jù)場(chǎng)地地基土特性，結(jié)合本地區(qū)已有工程經(jīng)驗(yàn)，本場(chǎng)地的淺部地基土層具有Ⅰ級(jí)（輕微）-Ⅱ級(jí)（中等）的濕陷性（具有遇水顯著變軟的特點(diǎn)），因此本工程場(chǎng)地的擬建建筑物地基基礎(chǔ)應(yīng)采取一定的防水檢漏、結(jié)構(gòu)措施等，并考慮加強(qiáng)上部建筑結(jié)構(gòu)的整體性和剛度，以減小濕陷性地基土對(duì)擬建建筑物地基基礎(chǔ)造成的不利影響。

4 成果分析

4.1 地基土承載力、變形指標(biāo)綜合評(píng)定

地基土承載力、變形指標(biāo)綜合評(píng)定如表4所示。

表4 地基土承載力特征值、壓縮指標(biāo)、強(qiáng)度指標(biāo)列表

4.2 地基土評(píng)價(jià)

本工程各擬建建筑物基底下分布有大厚度素填土（局部為雜填土），土質(zhì)成分雜亂且分布不均，為近年人工堆積，自重固結(jié)未完成，力學(xué)性質(zhì)不均勻，強(qiáng)度差異較大。地基為不均勻地基，且地基土具有濕陷性的特點(diǎn)，未經(jīng)處理不能作為擬建建筑物基礎(chǔ)的持力層。

本場(chǎng)地位于沖溝發(fā)育地段，大部分已自然回填，根據(jù)場(chǎng)地填土特征，本場(chǎng)地分為三個(gè)區(qū)域，基底填土厚度小于2m區(qū)域，基底填土厚度小于10m區(qū)域及基底填土大于10m區(qū)域。根據(jù)填土區(qū)域劃分結(jié)合上部建筑物具體情況分區(qū)考慮不同的地基處理方案。

5 地基基礎(chǔ)方案

根據(jù)本場(chǎng)地填土分布特征，綜合考慮地基基礎(chǔ)方案如下：對(duì)于場(chǎng)地基底填土厚度小于2m區(qū)域，擬采用經(jīng)灰土擠密樁處理后采用CFG樁復(fù)合地基；對(duì)于基底填土厚度小于10m區(qū)域可采用載體樁基礎(chǔ)；對(duì)于基底填土大于10m區(qū)域可采用后注漿鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。

5.1 灰土擠密樁+CFG樁復(fù)合地基

對(duì)于場(chǎng)地基底填土厚度小于2m區(qū)域，擬采用經(jīng)灰土擠密樁處理后采用CFG樁復(fù)合地基。

5.1.1 灰土擠密樁

根據(jù)場(chǎng)地地層條件和擬建建筑物荷載特征，本場(chǎng)地?cái)M建建筑物也可采用素土（灰土）擠密樁法處理淺部地基土，以消除淺部地基土的濕陷性。按照《濕陷性黃土地區(qū)建筑標(biāo)準(zhǔn)》（GB50025-2018）以及《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》（JGJ79-2012），結(jié)合本區(qū)施工經(jīng)驗(yàn)，對(duì)本場(chǎng)地素土（灰土）擠密樁方案評(píng)價(jià)如下：

①根據(jù)擬建建筑物荷載組合特點(diǎn)，樁入土深度自現(xiàn)地面以下5.0m左右。樁徑可采用600mm。

②依據(jù)《建筑地基處理基礎(chǔ)規(guī)范》（JGJ79-2002）第14.2.3條，按正三角形布置，根據(jù)以下公式計(jì)算樁間距：

d—樁孔直徑（m），宜為0.6m；ρd—地基處理前平均干密度（g/cm3），取1.45g/cm3；ρdmax—樁間土的最大干密度（g/cm3），根據(jù)擊實(shí)試驗(yàn)可取1.75g/cm3；樁間土成孔擠密后平均擠密系數(shù)，取0.93。計(jì)算出S=1.72m。要達(dá)到消除濕陷的擠密效果，樁間距應(yīng)小于1.72m。

5.1.2 CFG樁復(fù)合地基

①單樁豎向承載力特征值

②復(fù)合地基承載力

根據(jù)公式：

式中：樁徑取400mm，Ap=1.0，λ=0.85，β=0.9。

③樁身強(qiáng)度要求

依據(jù)上述公式，樁徑400mm，樁自現(xiàn)地面以下入土19.0m左右，有效樁長(zhǎng)16.0m左右，以第（4）層粉土為樁端持力層。樁間土土層的承載力特征值取為80kPa，估算達(dá)到不同大小復(fù)合地基承載力特征值時(shí)對(duì)應(yīng)的樁間距，見表5。

表5 復(fù)合地基承載力特征值表

5.2 載體樁

對(duì)于基底填土厚度小于10m區(qū)域可采用載體樁基礎(chǔ)。根據(jù)《載體樁技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ/T135-2018），結(jié)合本區(qū)建筑經(jīng)驗(yàn)，確定樁基設(shè)計(jì)參數(shù)。樁入土深度17.3m，樁徑可取450mm，有效樁長(zhǎng)12.0m，依據(jù)公式：Ra=fa×Ae，式中：fa——經(jīng)深度修正后載體樁持力層地基承載力特征值；Ae——載體樁等效計(jì)算面積（m2），取Ae=3.45m2，Ae的取值是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試樁結(jié)果計(jì)算所得。fa=fak+ηdγm（d-0.5）=436kPa。

式中：fak=160kPa，ηd=1.5，γm=16.0kN/m3，d=12.0m，計(jì)算得Ra為1500kN。

5.3 后注漿鉆孔灌注樁

對(duì)于基底填土大于10m區(qū)域可采用后注漿鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。依據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》《JGJ94-2008》規(guī)范，以第（4）層粉土夾粉質(zhì)黏層以下土層為樁端持力層，根據(jù)公式：Quk=QSK+QPK=μΣqsikli+qPK（Aj+λpApl）

單樁豎向承載力特征值：Ra=Quk/2

按基礎(chǔ)下滿堂布樁，樁徑400mm，以擬建3#樓為例進(jìn)行估算，結(jié)果見表6。

表6 單樁豎向承載力計(jì)算表

6 結(jié)語

深厚填土地區(qū)進(jìn)行工程建設(shè)，勘察工作是重中之重，勘察設(shè)計(jì)人員必須給予足夠的重視。首先需要對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行全面了解，復(fù)雜場(chǎng)地除配備勘察專業(yè)人員外還需配備水文、環(huán)境等專業(yè)人員。其次，對(duì)填土做出判斷時(shí)，還需結(jié)合填土成分、污染情況、外部污染源、水源等相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行綜合判斷。最后，在確定地基方案時(shí)，還需綜合考慮填土厚度等空間指標(biāo)、水文特征、周邊環(huán)境條件等條件選擇最合適的處理方案。