淺議某高層建筑中的軟弱地基處理

楊睿軍

1 概述

軟弱地基系指主要由淤泥、淤泥質土、沖填土、雜填土或其他高壓縮性土層構成的地基。軟弱地基的承載力相對較小，不能滿足建筑的承載力及抗震要求，因此通常情況下需要對軟弱地基進行處理。地基處理的目的是采取各種地基處理方法以改善地基條件，這些措施包括以下五個方面內容:1)改善剪切;2)改善壓縮特性;3)改善透水特性;4)改善動力;5)改善特殊土的不良地基特性。地基處理的基本方法，無非是置換、夯實、擠密、排水、膠結、加筋和冷熱等處理方法，這些方法也是千百年以前迄今仍然有效的方法。值得注意的是，嚴格地按照地基處理的作用機理進行分類也是困難的，很多地基處理的方法具有多種處理的效果。如碎石樁具有置換、擠密、排水和加筋的多重作用;石灰樁又擠密又吸水，吸水后又進一步擠密等反復作用;在各種擠密法中，同時都有置換作用。可見，每一種處理方法可能具有多種處理的效果。

2 場地位置及地形地貌

某高層建筑小區位于成都市西區，場地內建筑物埋設深度為5.0 m，場地地層從上至下依次為第四系全新統人工填土層()、第四系全新統沖洪積層()，其中人工填土分布基本連續，部分孔段因被前期開挖缺失，厚度0.4 m～7.9 m。沖洪積層自上而下分別為粘土連續分布、粉質粘土連續分布、細砂透鏡體、中砂透鏡體、松散卵石連續分布、稍密卵石連續分布、密實卵石連續分布。根據地質勘察報告，人工填土、粘土、粉質粘土、細砂、中砂不能作為持力層，對上部軟弱層可采取置換、地基處理等方法進行處理，根據設計要求主樓筏板區域及純地下車庫區域獨立基礎，采用地基處理后，復合地基承載力不小于350 kPa，壓縮模量不小于16 MPa;純地下車庫非獨立基礎區域采用地基處理后，復合地基承載力不小于120 kPa，壓縮模量不小于9 MPa。據此擬處理區域面積為1 698 m2。為經濟合理的選擇地基處理方式，擬對換填素混凝土、CFG樁、振沖碎石樁、高壓旋噴樁等方法進行綜合比較分析，以便確定最佳方案。

3 各類地基處理方式的比較

各類地基處理方式初步比較見表1。

經對經濟性、技術可行性、工程工期綜合考慮比較分析，擬定采用砂石樁對場地上層人工填土進行處理，在主樓筏板及柱下獨立基礎范圍內采用高壓旋噴樁對場地內砂層進行處理。

同時從經濟角度考慮，為驗證CFG樁及振沖碎石樁對場地土層條件的適應性，在作業現場分別對三類地基處理方式進行了試樁檢驗。檢驗結果見表2。

表1 各類地基處理方式初步比較

表2 各類地基處理方式試樁結果比較

經試樁驗證，采用砂石樁+高壓旋噴樁能較好的滿足設計要求，采用CFG樁承載力接近設計要求，但是將增加工程作業周期且在下臥砂層部位成樁質量較差，不能保證施工質量。因此最終選擇砂石樁+高壓旋噴樁作為場地地基處理方法。

4 采用砂石樁+高壓旋噴樁施工中出現的問題

1)稍密卵石下臥砂層時地基處理質量不好。

在施工中，因地質勘察報告未能探明在部分地段有透鏡體方式存在的稍密或密實卵石層下臥砂層的情況，在這些區域，高壓旋噴樁樁端出現未能穿透透鏡體稍密或密實卵石層按照設計要求進入較厚的密實卵石層的要求，導致高壓旋噴樁出現處理失敗。

2)較厚砂層時出現砂層中高壓旋噴樁斷樁的情況。

在施工作業完畢采用開挖法進行質量檢查時，發現部分高壓旋噴樁在較厚砂層中出現斷樁。據分析與高壓旋噴樁作業工藝具有較大關系，在高壓旋噴樁旋噴管提升過程中砂層受到擾動因此出現塌孔，塌孔的情況被作業人員忽視造成成樁質量較差。另一方面在砂層中采用單重管高壓旋噴樁的工藝還有待商榷，宜采用雙重管作業工藝。

5 經驗總結

1)在軟弱地基處理工程中，應加強多種地基處理方法的比較，從經濟合理性、技術可靠性、工期可控性等多方面進行全面比較，不單純受到經濟條件制約，首先應滿足技術可靠。

2)對于稍密或密實卵石層下臥砂層區域的地基處理工作失敗，表明本工程在前期勘察中情況勘探不夠詳細。

3)在選擇高壓旋噴樁施工工藝的時候，對成樁工藝試驗選點不夠，造成對場地內部分地段地基處理不能滿足設計要求，說明在軟弱地基處理工程中，除應堅持試驗樁工作，而且應針對不同地質條件及可能出現的地質條件進行不同試驗，以確定施工參數并驗證是否滿足設計要求。

4)在單一軟弱地基處理方法不能滿足設計要求的時候，可考慮二元復合地基處理方法，利用不同軟弱地基處理方法的特點綜合處理復雜地質條件下的軟弱地基。

6 結語

本文結合某高層建筑軟弱地基處理方式的選擇及實際施工情況，從技術、經濟、工期等多方面比較了CFG樁、高壓旋噴樁、振沖碎石樁的優缺點，并針對實際施工中的問題提出了在地基處理中應加強前期地質勘察、做好各類處理方式的驗證性工作，避免出現技術不可靠、經濟不合理、工期不可控的情況。

[1]JGJ 79-2002，建筑地基處理技術規范[S］.

[2]GB 50007-2002，建筑地基基礎設計規范[S］.

[3]JGJ 106-2003，建筑基樁檢測技術規范[S］.

[4]JGJ 123-2000，既有建筑地基基礎加固技術規范[S］.

[5]張立志.軟土地基的處理[J］.山西建筑，2010，36(10):86-87.