某廣場(chǎng)軟土地基處理方案探討

宋克+戚霖

摘 要：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘查資料，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，對(duì)可能采取的地基處理方式進(jìn)行了系統(tǒng)分析，因地制宜選擇拋石擠淤、碎石換填、分期施工、等代超載預(yù)壓、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量數(shù)據(jù)比對(duì)等方法和手段，確保了工期進(jìn)度和投資造價(jià)，對(duì)類似項(xiàng)目的技術(shù)方案確定和項(xiàng)目工程管理有參考意義。

關(guān)鍵詞：軟土；地基處理；換填；技術(shù)方案；項(xiàng)目管理

中圖分類號(hào)：TU471.8 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2017）35-0078-02

引言

隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，市民對(duì)康體、文化娛樂、交流等多方位的需求越來越高，城市廣場(chǎng)和市政公園越來越難以滿足人民精神文化活動(dòng)的需要，而城市建設(shè)的逐步發(fā)展，城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，部分公共設(shè)施選址不可避免地出現(xiàn)在存在淤泥、淤泥質(zhì)黏土等特殊性巖土的場(chǎng)地上，在考慮工程進(jìn)度、投資控制、建成效果及后續(xù)維護(hù)等諸多因素的前提下，對(duì)軟土地區(qū)進(jìn)行局部地基處理是一個(gè)技術(shù)熱點(diǎn)和難點(diǎn)問題，不過由于地基處理周期長(zhǎng)、造價(jià)高，如何選取合適的處理方法尤為重要。因此，正確認(rèn)識(shí)地質(zhì)條件，因地制宜選擇地基變形計(jì)算參數(shù)，選取合理的地基處理方法，滿足工后沉降的要求，這對(duì)后續(xù)使用維護(hù)有很大的優(yōu)勢(shì)，具有重要的實(shí)際意義。

1 工程概況

廣東某新區(qū)項(xiàng)目，處于珠江三角洲沖積平原區(qū)，地形較為平坦，現(xiàn)狀地面標(biāo)高為5.00～6.50m，設(shè)計(jì)場(chǎng)地標(biāo)高為6.80～7.60m。場(chǎng)地為石炭系隱伏巖溶地區(qū)，覆蓋層主要為第四系人工填土、沖積成因粉質(zhì)粘土、淤泥、粉砂等。根據(jù)地勘資料，場(chǎng)地內(nèi)主要有人工填土和軟土等特殊性巖土，分述如下。

（1）人工填土。場(chǎng)區(qū)內(nèi)填土為新近填土，未完成自重固結(jié)，主要由粘性土、碎石塊和建筑垃圾組成，土質(zhì)不均勻，厚度變化大，埋深淺，粘性差，固結(jié)沉降未完成。其中場(chǎng)地原有魚塘回填處厚度較厚3-8m，其余普遍為2-3m，具變形大、壓縮性大、強(qiáng)度低等特點(diǎn)，土體本身基本完成自重固結(jié)，浸水時(shí)易濕陷、崩解，對(duì)地基均勻性將產(chǎn)生不良影響。

（2）軟土。主要有淤泥和淤泥質(zhì)黏性土，含水量高，具壓縮性高，易觸變，抗剪強(qiáng)度、承載力低的特點(diǎn)；其固結(jié)時(shí)間長(zhǎng)，加載后變形量大；具高流變性，易產(chǎn)生滑移破壞，地震時(shí)易出現(xiàn)震陷，易產(chǎn)生地面不均勻沉降，對(duì)場(chǎng)地的穩(wěn)定性有較大的影響。

本項(xiàng)目場(chǎng)地普遍有軟土分布，呈層狀連續(xù)分布，局部厚度較大，根據(jù)地勘報(bào)告顯示軟土層厚度分別為9.50m、10.6m，由于原始場(chǎng)地地勢(shì)較低，根據(jù)建筑總圖，場(chǎng)地平整后要求整體在原始地面上平均填土厚度約1.5m。在填土附加荷載后，場(chǎng)地軟土?xí)涌旃探Y(jié)沉降，選擇典型鉆孔根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2011）估算，最大固結(jié)沉降量約為6cm，人工填土本身如不壓實(shí)會(huì)有10～15%沉降量（約20～30cm），由此根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)預(yù)估若地坪不進(jìn)行地基處理將有約25～40cm沉降，影響場(chǎng)地的正常使用，對(duì)后續(xù)使用會(huì)產(chǎn)生較大的危害。

由于現(xiàn)狀場(chǎng)地回填土松散、厚度厚、承載力低、壓縮性高，且原場(chǎng)地存在塘浜和場(chǎng)地表面以下淤泥層較厚等因素影響，若僅考慮回填土及淤泥質(zhì)軟土自然固結(jié)至沉降基本完成，根據(jù)相關(guān)工程實(shí)踐，至少需要5年以上，嚴(yán)重影響本項(xiàng)目工期進(jìn)度，而不進(jìn)行地基處理，對(duì)本項(xiàng)目后期使用存在不可控的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)和隱患。

2 地基處理方案

地基處理的目的是為了提高地基承載力和減少工后地基沉降量，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)情況，結(jié)合工程實(shí)踐，因地制宜地提出了幾種地基處理方案。

2.1 旋噴樁復(fù)合地基處理方案

根據(jù)地質(zhì)報(bào)告，場(chǎng)地地下水位較高，且原地面以下6-10米均為較厚的礫砂層，該層稍密-中密，承載力高?？刹捎眯龂姌哆M(jìn)行場(chǎng)地加固處理，主要為加固上部回填土層和淤泥土層，并減少不均勻沉降和沉降量過大等問題。根據(jù)《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》（JGJ79-2012）初步估算，樁徑取為500mm，梅花形布置，樁間距取為2m，固結(jié)體強(qiáng)度為4MPa，經(jīng)計(jì)算復(fù)合地基承載力可超過100KPa，變形驗(yàn)算亦滿足要求。對(duì)本項(xiàng)目而言，前期需要實(shí)驗(yàn)確定相關(guān)參數(shù)，且大面積施工后最少需要30天左右齡期才能承受荷載，相對(duì)處理周期較長(zhǎng)。廣東地區(qū)工程實(shí)踐多，有成功案例。如深圳清平高速收費(fèi)廣場(chǎng)，采用旋噴樁處理，自2005年通車以來，使用效果較好。對(duì)于復(fù)合地基處理方案，亦可采用水泥土攪拌樁、水泥粉煤灰碎石樁等，均在廣東地區(qū)有成熟工藝并已在工程實(shí)踐中得到普遍使用。

2.2 管樁和架空地板處理方案

在工程實(shí)踐中，在大面積鋪裝地段回填土較厚且對(duì)對(duì)后續(xù)使用沉降要求較高時(shí)，為避免工后沉降對(duì)鋪裝的影響，減少后期維護(hù)工作量，可采取地壟墻和架空地板處理。而對(duì)于本項(xiàng)目而言，由于填土層和淤泥層自身沉降量大，采取地壟墻并不合適，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，可采用預(yù)應(yīng)力管樁+梁板式結(jié)構(gòu)進(jìn)行架空處理，根據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94-2008）初步估算，采用400薄壁預(yù)應(yīng)力管樁，間距4m正方形布置，樁帽為800×800×600厚，結(jié)構(gòu)板采用250mm無梁板，可滿足上部鋪裝及景觀樹池荷載要求，工程施工及投入使用后可不考慮回填土影響，對(duì)回填土沒有工程要求，施工速度快，可靠度高，但由于樁上需做樁帽和結(jié)構(gòu)板，整體造價(jià)相對(duì)較高。

2.3 級(jí)配碎石換填處理方案

換填法將基礎(chǔ)底面以下一定范圍內(nèi)的軟弱土層清除，然后以質(zhì)地堅(jiān)硬、性能穩(wěn)定的土工材料分層回填夯實(shí)，通過將上部荷載擴(kuò)散，降低基底附加應(yīng)力，滿足地基承載力和變形量的要求，同時(shí)粗骨料的加入增加了排水滲透通道，可以加快軟弱土層的排水固結(jié)和強(qiáng)度的提高。針對(duì)本項(xiàng)目，可選擇換填法進(jìn)行處理，針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況可采取分層處理，在開挖表層人工填土層后用大粒徑毛石拋石擠淤，然后分層回填夯實(shí)，可以滿足工程要求。換填法亦是廣東地區(qū)成熟的處理方式，如深圳機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)，位于海積淤泥土，通過擠淤換填法處理，獲得了很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

2.4 其它處理方案endprint

對(duì)于軟弱土地基處理，廣東地區(qū)針對(duì)不同工程特性，亦采取了如夯實(shí)法、堆載預(yù)壓法、袋裝沙井或塑料排水板與預(yù)壓結(jié)合等方法，均取得了很好的效果。如廣東科學(xué)城、廣州大學(xué)城整體地基處理，均采用了上述一種或多種方法聯(lián)合處理，控制了工后沉降，建成效果滿足設(shè)計(jì)和使用要求。

3 工程實(shí)際地基處理方案

由于本項(xiàng)目整體工期短，場(chǎng)地條件限制大，主體施工材料堆放和廣場(chǎng)區(qū)域地基處理所需時(shí)間以及合同約束最終交付時(shí)間存在天然的不協(xié)調(diào)，導(dǎo)致按傳統(tǒng)思路無法解決現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際問題，若采用樁基和結(jié)構(gòu)板結(jié)合方式，造價(jià)高業(yè)主不接受，采用攪拌樁，工期長(zhǎng)，量大面廣造價(jià)估算亦需超千萬投資方能滿足設(shè)計(jì)要求，而換填法及其它處理方法，由于場(chǎng)地狹窄、材料堆放及臨建等原因亦不能一次實(shí)施給本工程帶來了許多不便。

而本項(xiàng)目作為一個(gè)EPC項(xiàng)目，通過合理設(shè)計(jì)，大膽突破，協(xié)調(diào)各工種之間的施工次序，對(duì)本項(xiàng)目的最終地基處理成功提供了一個(gè)可能。

處理過程總結(jié)如下：

（1）根據(jù)地勘報(bào)告并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)情況，進(jìn)行拋石擠淤作業(yè)，至大型機(jī)械設(shè)備可以正常進(jìn)場(chǎng)作業(yè)，若現(xiàn)場(chǎng)存在“硬殼層”且大型車輛碾壓無明顯車轍，亦可不進(jìn)行處理。

（2）在毛石面上鋪碎石層，30cm厚一層，分層碾壓夯實(shí)，控制完成面標(biāo)高至與總圖完成面控制標(biāo)高差異在15cm左右。

（3）碎石層完成后暫緩地基處理，移交施工單位作為材料、設(shè)備堆場(chǎng)等后續(xù)施工使用場(chǎng)地，施工場(chǎng)地規(guī)劃時(shí)注意與總圖重點(diǎn)部位對(duì)應(yīng)。

（4）進(jìn)入后期施工時(shí)，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)二次作業(yè)，進(jìn)行夯填至總圖完成面控制標(biāo)高并進(jìn)行建筑后續(xù)面層做法施工至完成。

4 結(jié)束語

（1）由于本項(xiàng)目為EPC項(xiàng)目，設(shè)計(jì)及后續(xù)施工均可進(jìn)行統(tǒng)籌管理，方便工程整體推進(jìn)，在節(jié)約投資的同時(shí)也滿足了使用要求及工期進(jìn)度的要求。

（2）在項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段前期介入，采取多種手段確保工程整體完成效果，如合理的處理方案及要求，建筑采取小尺度塊材鋪裝，減少大面積硬質(zhì)鋪裝，合理布置水景等手段確保滿足業(yè)主要求的同時(shí)，減少完工移交后續(xù)工作量。

（3）合理進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工工序安排，交叉施工，地基處理分期完成，確保工程質(zhì)量。

（4）合理利用現(xiàn)場(chǎng)材料堆放等工序要求，合理安排場(chǎng)地與場(chǎng)地后續(xù)施工功能需求匹配，進(jìn)行類似超載預(yù)壓法施工。

（5）注意在項(xiàng)目實(shí)施過程中進(jìn)行施工標(biāo)高測(cè)量，作為后續(xù)工程量核算依據(jù)，并可作為工后沉降判定的依據(jù)。

（6）結(jié)合沿海地區(qū)多項(xiàng)目實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，選擇合理的地基處理方法和形式，有的放矢進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工，由于與廣場(chǎng)、綠地、公園相關(guān)的建筑規(guī)范，結(jié)構(gòu)相關(guān)參數(shù)并不明確，本項(xiàng)目參照市政道路相關(guān)要求進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)控制，最終完成效果較好。

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