張松柏
(山西機(jī)械化建設(shè)集團(tuán)有限公司 山西太原 030009)
軟土地基上填筑土坡,會對堆土的穩(wěn)定性,構(gòu)成直接的影響,還容易發(fā)生變形情況。這時(shí),引發(fā)鄰近的擬建建筑物沉降、土體水平位移等的可能性較大。針對于此,建筑工程方面需予以上述問題更多的重視,明確軟土地基上高填方對鄰近建筑的影響,然后結(jié)合具體情況進(jìn)行分析,制定針對性處理措施,從而確保建筑施工的效率和安全。
以某工程擬建建筑為例,該工程四周的填筑土體較多,填筑高度約為11m,堆土體、擬建建筑體,可保持緊密相連接的狀態(tài)。場地表層土、硬殼層的厚度在2mm以內(nèi),下方10m深度內(nèi)為高壓縮性軟土層。土層參數(shù)情況如下:
(1)褐黃灰黃色黏土的重度、壓縮模量、滲透系數(shù)、固結(jié)快剪峰值、層頂標(biāo)高分比為:18.5kNA·m-3、2.9Es/MPa、0.068cm·d-1、18C/kPa、12.4φ、(°)、0.8~3.8m。
(2)灰色淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土的重度、壓縮模量、滲透系數(shù)、固結(jié)快剪峰值、層頂標(biāo)高分比為:17.8kNA·m-3、2.6Es/MPa、0.087cm·d-1、12C/kPa、11.6φ、(°)、0.7~1.7m。
(3)灰色黏土的重度、壓縮模量、滲透系數(shù)、固結(jié)快剪峰值、層頂標(biāo)高分比為:17.4kNA·m-3、2.6Es/MPa、0.016cm·d-1、12C/kPa、9.6φ、(°)、3.5~5.1m。
(4)灰色黏質(zhì)粉土的重度、壓縮模量、滲透系數(shù)、固結(jié)快剪峰值、層頂標(biāo)高分比為:18.3kNA·m-3、4.6Es/MPa、0.04cm·d-1、17C/kPa、16.4φ、(°)、-10.4~34.5m。
(5)灰黃色粉質(zhì)黏土的重度、壓縮模量、滲透系數(shù)、固結(jié)快剪峰值、層頂標(biāo)高分比為:19.4kNA·m-3、8.1Es/MPa、0.08cm·d-1、35C/kPa、17.5φ、(°)、-4.6~19.7m。
擬建場地的地面下淺部10m范圍的土質(zhì)不好,地基承載能力隨之下降,壓縮能力較高[1]。建筑物體四周,會堆有不同差異的填土,填土高度范圍在2~10m,平均填土高度(6.4±2.3)m。填土非常高時(shí),堆土施工速度過快,場地方面會發(fā)生穩(wěn)定方面的問題。
場地上可見工程性質(zhì)較差、容易發(fā)生流變變形的軟土,這時(shí)高填土堆載就會對建筑物的樁基構(gòu)成不良影響。
(1)堆載沉降所致樁負(fù)摩阻力,高填土導(dǎo)致地基軟弱土層出現(xiàn)壓縮變形情況,這時(shí)對于四周建筑物樁基,構(gòu)成的影響非常大,主要表現(xiàn)為產(chǎn)生較大的負(fù)摩阻力,并會降低樁基承載方面的能力、樁基沉降能力。因?yàn)樘钔廖恢?、高度均有所差異,使得各個(gè)位置樁基負(fù)摩阻力的大小、分布等情況相比較,同樣可見較大的不同,對各位置樁承載及沉降的影響較大。
(2)堆載誘發(fā)水平變形、水平力,堆載量過大、軟土流變特性,均會導(dǎo)致深層軟弱土,產(chǎn)生明顯的水平位移、水平力問題。而其對建筑物樁基會構(gòu)成水平的剪力、彎矩。因?yàn)闃秾λ郊袅?、彎矩敏感度較強(qiáng),相關(guān)工作人員需予以這兩方面更多的關(guān)注,從而減少樁折斷的發(fā)生幾率。
為確保對堆土施工過程中,發(fā)生場地穩(wěn)定問題,可通過Bishop方法,對一次性堆土高度進(jìn)行計(jì)算,一次性堆土高度分別為:3.2m、4.5m、5.1m、7.6m、11.4m。針對沒有達(dá)到要求的高填土,需通過分級堆載方式處理。土體固結(jié)、強(qiáng)度滿足具體要求后,再進(jìn)行下一級的荷載。
價(jià)值農(nóng)戶荷載、填土堆載同時(shí)進(jìn)行加載處理,建筑荷載可按照具體的時(shí)間要求加以加載[2]。堆載,可按5個(gè)月進(jìn)行加載,首個(gè)月堆至3.2m、第二個(gè)月推至4.5m、第三個(gè)月推至5.1m、第四個(gè)月推至7.6m、第五個(gè)月推至11.4m。經(jīng)現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)場地不均勻沉降情況非常嚴(yán)重,建筑物、人工土坡連接位置,易于受到人工填土荷載因素所影響,因此在建筑物中間位置會產(chǎn)生差異沉降情況。因?yàn)楦咛钔了a(chǎn)生沉降,會對建筑樁基構(gòu)成較大負(fù)摩阻力影響,所以應(yīng)控制樁基承載力,提高樁基沉降。建議在堆土位置地基保持固結(jié)狀態(tài),然后實(shí)行建筑樁基施工。
為確保施工的安全,以及工程成本、施工時(shí)間方面的問題,應(yīng)制定相關(guān)問題的處理措施,地基處理布置情況,見圖1。
圖1 地基處理布置圖
相鄰近的建筑擋墻后,堆筑利用下部EPS材料實(shí)行填充,而EPS的長度、上部覆土分別為:10m、3m,可減小填筑體的載荷,以此減輕高填土對于四周環(huán)境,構(gòu)成的不良影響。整體地基砂墊層為1m厚,然后可插入14m深塑料排水板,將間距設(shè)置為1.2m后,實(shí)行降水強(qiáng)夯操作。為降低高填土堆載所致不良影響,應(yīng)在擋土墻的下部位置,合理設(shè)置一排攪拌樁水泥土擋墻,以此滿足軟土地基剛度要求。將水泥土擋墻的厚度、深度分別設(shè)置為:4.2m、13m。高填土位置下方打入塑料的排水板,布置適宜厚度砂墊層、輕型井點(diǎn)降水。此時(shí),建議實(shí)行強(qiáng)夯地基操作,這時(shí)地基承載能力隨之改善[3]。然后,對堆載預(yù)壓進(jìn)行設(shè)計(jì),高填土區(qū)域的一次性堆載高度,因?yàn)槭艿降鼗休d力所影響,在速率方面發(fā)生了較大的變化,堆載預(yù)壓時(shí)間、堆載預(yù)壓施工的時(shí)間均減少。按照強(qiáng)夯地基處理——高填土位置堆載預(yù)壓施工的順序操作,進(jìn)而切實(shí)控制施工的時(shí)間,維護(hù)建筑工程的經(jīng)濟(jì)效益,減少工程造價(jià)。建筑工程的施工位置,首先需要鋪設(shè)1.2m砂墊層,再插設(shè)排水板。合理使用輕型井點(diǎn)進(jìn)行降水,可達(dá)到強(qiáng)夯的具體要求,然后,借助低能量強(qiáng)夯的作用,做好加固、處理軟土地基的工作,需要在3遍夯擊,主要的目的為提高地基的承載能力。夯擊后,軟基能完成沉降量的工作,施工后不會出現(xiàn)較大的沉降量。三層建筑的重量在6t/m2,實(shí)行強(qiáng)夯地基處理之后,建筑物體地基承載能力可達(dá)到具體的要求,而且還能減少工程投入成本、施工時(shí)間。需要注意的是,應(yīng)充分考慮到鄰近填筑堆載,對建筑物構(gòu)成的不良影響,填土堆載預(yù)壓會增加建筑物的沉降量[4]。如果和建筑物距離過近,荷載位置的沉降量就會增加。而和建筑物的距離過遠(yuǎn),荷載位置的沉降量過小,這時(shí)就會構(gòu)成差異沉降。由此可見,嚴(yán)格控制建筑物沉降量非常關(guān)鍵,可通過搭設(shè)短樁的方式控制,以便盡可能滿足建筑設(shè)計(jì)的具體標(biāo)準(zhǔn)。填土位置地基固結(jié)后,實(shí)行建筑基礎(chǔ)施工,從而減輕填土位置對鄰近建筑構(gòu)成的威脅。
高填土所致巖土問題,和堆土自身重量所致荷載有關(guān),應(yīng)確保地基剛度、建筑體荷載、施工順序等,均能滿足工程的具體要求。按照推土、擬建建筑施工的順序施工,從而將降低軟土地基上高填方對鄰近建筑的影響工作落實(shí)到實(shí)處。堆土區(qū)域、建筑臨界位置,實(shí)行水泥攪拌樁加固土體非常關(guān)鍵,不但能加強(qiáng)土體的剛度,而且能減少堆土所致建筑地基變形發(fā)生率??梢?,堆土施工、建筑基礎(chǔ)施工的相隔時(shí)間更長,堆土對于建筑構(gòu)成的威脅,也會隨之減小。