濕陷性黃土地區(qū)地基處理探討及經(jīng)濟(jì)性分析

張雪鵬

(山西省建筑設(shè)計研究院，山西太原 030013)

在濕陷性黃土地區(qū)，對于承載力要求較高的建筑常用的地基處理方法為灰土擠密樁消除濕陷且提高承載力，但隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展越來越多的高層住宅大量出現(xiàn)，灰土擠密樁對地基承載力的提高已經(jīng)不能滿足實際工程中的需求，因此對設(shè)計人員提出了許多的新問題和挑戰(zhàn)，下面就本人的實際工程探討一下濕陷性黃土地區(qū)地基處理設(shè)計。

1 工程概況

神頭電力生態(tài)園住宅小區(qū)，位于山西省朔州市朔城區(qū)，小區(qū)整體規(guī)劃為40棟18層住宅。均為地下1層，地上18層，地下大底盤車庫相連。單體建筑總高度為52.650 m，主體采用鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)采用筏板基礎(chǔ)，基礎(chǔ)設(shè)計等級為乙級，基礎(chǔ)埋深－4.000 m。根據(jù)山西省勘察設(shè)計研究院2012年4月提供的《山西神頭電力實業(yè)有限責(zé)任公司神頭電力生態(tài)園一期巖土工程勘察報告》，地下水位在地下31.2 m～37.4 m。場地土層特征及承載力如表1所示。

表1 場地土層特征及承載力

本工程場地土具Ⅰ級非自重濕陷，濕陷土層為第①層，濕陷土層深度為10 m，主樓采用筏板基礎(chǔ)，基礎(chǔ)持力層位于第①層?；酌娣e約為900 m2，要求地基承載力為230 kPa。根據(jù)GB 50025-2004濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范第6.1.4.1條:在非自重濕陷性黃土場地，不應(yīng)小于地基壓縮層深度的2/3，且下部未處理濕陷性黃土層的濕陷起始壓力值不應(yīng)小于100 kPa，天然地基持力層承載力不滿足設(shè)計要求，故需對場地進(jìn)行地基處理，消除濕陷且提高地基承載力。

2 地基處理方案試樁及檢測(以一棟為例)

方案一:采用灰土擠密樁全部消除濕陷且提高承載力。灰土擠密樁樁徑為0.4 m，樁間距為0.9 m，正三形布樁，樁體材料采用三七灰土，其中土料選用粉質(zhì)粘土;消石灰粒徑不應(yīng)大于5 mm，有效CaO+MgO含量不得低于60%，成孔工藝采用沖擊法成孔，有效樁長為6 m，外擴(kuò)基礎(chǔ)2 m，共計1 800根。

方案二:采用灰土擠密樁(DDC法)全部消除濕陷且提高承載力，灰土擠密樁樁徑為0.4 m，樁間距為1.0 m，正三形布樁，樁體材料采用三七灰土，其中土料選用粉質(zhì)粘土;消石灰粒徑不應(yīng)大于5 mm，有效CaO+MgO含量不得低于60%，成孔工藝采用沖擊法成孔，夯擴(kuò)后樁直徑550 mm，向孔內(nèi)填料前孔底必須夯實，有效樁長為6 m，共計1 450根。

方案三:采用灰土擠密樁加CFG樁二元復(fù)合地基全部消除濕陷且提高承載力。其中灰土擠密樁樁徑:400 mm，樁間距0.9 m，正三形布樁，樁體材料采用三七灰土，其中土料選用粉質(zhì)粘土;消石灰粒徑不應(yīng)大于5 mm，有效CaO+MgO含量不得低于60%，有效樁長6 m;共計1 800根;CFG樁樁徑:400 mm，樁間距1.8 m，于灰土擠密樁間插打，正三形布樁，樁端持力層為第③層，樁體采用C15素混凝土，有效樁長11 m，共計300根。

現(xiàn)場每種地基處理方案各取3組進(jìn)行試樁，在試樁達(dá)到設(shè)計要求后進(jìn)行試樁檢測，根據(jù)JGJ 79-2012建筑地基處理技術(shù)規(guī)范第7.5要求檢測結(jié)果如下:

方案一樁體滿足檢測要求并且樁間土濕陷性全部消除，但是復(fù)合地基承載力僅為200 kPa，承載力不能滿足設(shè)計要求;方案二樁體滿足檢測要求并且樁間土濕陷性全部消除，復(fù)合地基承載力為250 kPa，承載力滿足設(shè)計要求;方案三樁體滿足檢測要求且樁間土濕陷性全部消除，地基承載力為320 kPa，承載力滿足設(shè)計要求。

3 地基處理方案經(jīng)濟(jì)性比較(以一棟為例)

由于方案一承載力方面不滿足設(shè)計要求，故不進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性分析;方案二灰土擠密樁(DDC法)市場價格50元/m，共計50×1 450×6=43.5萬元;方案三，灰土擠密樁市場價格 35元/m，CFG樁市場價格70元/m，二者共計35×1 800×6+70×300×11=60.9萬元。從經(jīng)濟(jì)性比較來看，采用灰土擠密樁(DDC法)工程造價遠(yuǎn)勝于灰土擠密樁加CFG樁二元復(fù)合地基，本工程最后確定采用灰土擠密樁(DDC法)進(jìn)行地基處理。

4 結(jié)語

隨著社會進(jìn)步及經(jīng)濟(jì)發(fā)展越來越快，在實際工程中甲方對施工成本的控制要求越來越嚴(yán)格。而常規(guī)的一些地基處理方法已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)在的設(shè)計要求，這也給我們設(shè)計人員在實際工程中提出了新的挑戰(zhàn)。在我省北部地區(qū)多為濕陷性黃土地區(qū)，隨著大量高層住宅的出現(xiàn)，對地基承載力要求較高，設(shè)計人員在進(jìn)行地基處理設(shè)計時，單一的灰土擠密樁在承載力方面已經(jīng)不能滿足設(shè)計要求，而灰土擠密樁加CFG樁二元復(fù)合地基在施工周期及工程造價方面又不具備優(yōu)勢，從而可以考慮采用灰土擠密樁(DDC法)進(jìn)行地基處理，這樣不但可以降低工程造價，而且可以大大縮短施工周期。

由于本人的理論水平及工作經(jīng)驗有限，本文僅是針對該項目的一點粗淺的認(rèn)識和涉及體會，如有不合理和不妥之處請各位專家和同仁批評指正。

［1］JGJ 79-2012，建筑地基處理技術(shù)規(guī)范［S］.

［2］GB 50025-2004，濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范［S］.