巖土工程地基加固處理方法探討

■夏國玉

（河北省地球物理勘查院 河北廊坊 065000）

巖土工程地基加固處理方法探討

■夏國玉

（河北省地球物理勘查院 河北廊坊 065000）

巖土工程的地基穩固程度對房屋的穩固有著極為重要的影響，而采用恰當的施工方法能夠有效的提高施工效果。本文中結合了實際的施工案例，闡述了在工程的施工準備階段工作的要點，并介紹了施工中比較常見的施工方法。

巖土工程地基加固地址勘察不均勻地基

1 工程概況

某住宅小區#3、#4號樓是本文研究所涉及到的工程，由于研究需要，這兩棟樓均是地上建筑，框架結構，建筑面積分別為7354m2和2443m2，且均處在詳勘階段，所以兩棟樓房的建筑重要等級都是二級。

2 工程所在地地質條件

（1）地層。在鉆探深度范圍內，相關研究人員經過仔細的勘察發現，基巖層（C）、殘積層（Q4e）第四系人工填土層（Q4m）是根據工程所在地的地層成因不同由上而下分成的。該地層厚度約有1.6-2.0m，整個施工場地都遍布著。其結構較為松散，因為其主要由不同的素填土（①）組成，在底部夾有一層較薄的灰褐色耕土，并且還含有少量的碎磚塊和碎石。

（2）灰巖裂隙溶洞中普遍存在基巖裂隙水，且在一般情況下，這些裂隙水在溶洞內的分布是不均勻的。且在熔洞中，一般還會存在水量豐富的孔隙水，這些孔隙水的來源是大氣降水，所以很容易得到補充。這兩者就是地下水工程所在地的地下水主要存在的沖擊層的下屬層。

3 對巖土工程的分析和評價

3.1 場地、場地土類別

工程所在地的抗震設防烈度為VI度，這是 《建筑抗震設計規范》中的有關要求，所有建筑物均需按照國家有關標準的要求設防，使整個工程都處于該標準范圍之內。根據預先勘測的結果，該施工現場的土壤為中軟土，基巖埋藏深度在11.7m~15.6m之間，屬于II類，設計特征周期等于0.35s，另外在《建筑抗震設計規范》中還針對施工場地的類型進行了區分，從而根據不同的類別采取不同的抗震施工技術。由于本次施工場地地震的基本烈度為VI度，設計的基本加速度為0.05g。常理來說，任何建筑物都必須嚴格按照相關規定設防，但在這，問題涉及廣泛，所以不用考慮砂土地震液化的問題。另外，經過運行嚴密、科學分析的事前勘探工作，可以得出結論此地的施工場地屬于中等復雜場地，在此基礎上施工的地基是中等復雜地基。

3.2 施工現場的適宜性和穩定性

施工前勘測的結果顯示，本案例的施工現場處在石灰巖地帶。雖然在勘測過程中沒有發現斷裂層，但是在下伏巖中，勘測發現了一定數量的溶洞，所以本次施工不能將地基視為均勻地基。這些溶洞的存在可能會在施工后期和工程竣工后對建筑的使用造成影響，所以需要先進行處理才能繼續施工。

4 地基穩定性驗算和有關加固處理方法

4.1 穩定性驗算

《建筑抗震設計規范》中提出建議，認為之前的分析得出結果后，還可以利用圓弧法來進行驗算。圓弧法使用了以下公式：K=MR/ MS≥1.2。其中MR指的是在地基最危險的滑動面上產生的滑動力量在運行過程中對滑動中心產生的抗滑力矩，而MS指的是相同情況下的滑動力矩。根據穩定安全系數，可通過下面的公式進行計算：

K=R（Wicositani+ci li）(p-pc)bx+Hz公式中的R代表的是圓弧半徑，Wi表示土條重量，ci表示土的抗剪強度，li表示土條的內滑弧長度，p-pc為基底附加壓力的平均值，x表示附加壓力的中心到滑弧圓心的水平距離，H表示水平外力。這個公式的計算準確度與選擇的滑動弧深度相關。當滑弧的深度測量達到精確科學，那么在進行整體計算時就能合理的得出破壞范圍。所以其僅適用于偏心荷載建筑物整體穩定性的計算。一般認為在基礎外角點底面以下，1/4基礎寬度范圍內，且這一點與地面的連線夾角為45°-/2的驗算范圍可以滿足建筑物的使用需求，這是根據以往工程對于地基土圓弧滑動穩定性的驗算結果以及塑性區的展形范圍得出的結論。巖土工程相關人員可以重新計算地基穩定性通過采用增強滑帶土抗剪強度的辦法，當然也可通過前面介紹的公式對有關內容進行驗算。

4.2 對不均勻地基的加固處理方法

本案例中在處理不均勻地基時如果沒有及時采取措施，做好預防準備，就很容易在施工中埋下安全隱患，給建筑質量帶來威脅。這是因為不均勻地基在水平方向和豎直方向上的物理性質不同，在進行施工時如果對采用一般的措施處理很有可能無法適應橫向或豎向的反力集中。所以，比均勻地基更值得注意。因此，在對這類地基進行基礎設計的時候，不僅要沿著縱橫向設置鋼筋，還應采取以下幾方面措施對其進行處理：

（1）巖土工程施工設計過程中，需要根據施工場地的不同類型進行設計，同時還要考慮建筑種類的差異，綜合考慮地基的施工技術。

（2）不均勻地基的基礎剛度應該比均勻地基的基礎剛度要求高，可以適當增加。

（3）如果建筑的鋼筋混凝土結構層數較多，那么建筑的單獨柱基就需要沿著橫、縱兩方向的主軸來設置，特別是埋深差異較大的基礎和那些各柱基重力荷載代表值的差異非常顯著的柱基。

5 基礎方案分析

5.1 天然地基淺基礎的可行性分析

#3、#4號樓淺部地基承載力偏低，而荷載較大，經過勘察，發現一定數量的溶洞深深地埋藏在軟弱地基土層上，這使施工現場有了比較豐富的地下水資源，所以這兩棟樓的地基處理不能采用換層法。這都是根據工程施工特點以及施工現場的實際條件得知。也不能采用天然地基的基礎型式，這是因為天然地基無法滿足建筑物荷載的需求。

5.2 人工復合地基淺基礎的可行性分析

為了使#3、#4號樓建筑物的基礎部分對于地基承載力的要求，巖土工程施工時應采用深層攪拌樁或是CFG樁法對上部地基的土層進行加固處理，同時預計樁長約在11.7~15.6m的范圍內，這是以層④作為樁端的持力層，再根據場地實際條件對實際攪拌深度進行相應的調節，并配以地基淺基礎-----條形基礎。在初步設計時，若要進行有關攪拌樁承載力特征值的計算，可參照《建筑地基處理技術規范》中的相關要求加以現場的單、復合多樁地基荷載的試驗綜合計算處理。

總而言之，在類似這樣深基坑的巖土工程施工過程中，要想實現轉換支撐體系，同時提高工程的質量，就要求相關人員應用對撐管進行支護，但要切記在施工過程中一定要采取切實可行的技術措施，只有這樣，工程才能夠順利，安全的完成。

[1]中華人民共和國行業標準.建筑基坑支護技術規程 （JGJ120-99）.北京：中國建筑工業出版社,1999.

[2]趙志縉,應惠清主編.簡明深基坑工程設計手冊.北京:中國建筑工業出版社，2000.

TU4[文獻碼]B

1000-405X（2015）-11-370-1