地基處理常用方法及其實踐應用

張敬晨++王常青

摘要： 地基處理方法很多，各種方法都有它的適用范圍和優缺點。針對每一項工程都應當從其建筑類型、地基條件、基礎結構形式、材料機具來源以及處理費用、工期、施工條件等各個方面綜合考慮后進行選擇和優化。

Abstract： Foundation treatment has many methods， and every method has its applicable scope， the advantages and disadvantages. Each project should be selected and optimized from the comprehensive consideration on all the building types， foundation condition， basic structure， material and equipment source， treatment costs， schedule， construction conditions and other aspects.

關鍵詞： 地基處理；方法比選；實踐應用；效益

Key words： foundation treatment；method comparison；application；effectiveness

中圖分類號：TU4 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）05-0074-02

1 地基處理的重要性

建筑物地基承載著建筑物的全部荷載，每個工程地基處理的好壞關系到整個工程的質量、造價、工期和安全。建筑物地基處理的方法很多，在選用地基處理方法時，應對各種可能方案進行技術、經濟、進度等方面的比較分析，并考慮環保要求，擇優選擇技術先進、經濟合理、安全適用、確保質量、滿足進度的地基處理方案，以提高其質量效益、經濟效益和工期效益。

2 幾種常用地基處理方法比較

地基處理方法分淺層地基處理方法和深層地基處理方法，天然地基是最經濟的地基處理方式，原土碾壓較經濟且目前應用較廣[1]。常見地基處理方法的適用范圍及優缺點見表1。

3 地基處理方法的實踐應用

3.1 天然地基在工程中的應用

某工程甲地處北京市，北京市屬典型暖溫帶、半濕潤～半干旱大陸性氣候，夏季比較炎熱，冬季比較寒冷干燥。年平均氣溫11℃～12℃，七月份平均氣溫25℃～26℃，一月份平均氣溫-4℃～-5℃。該工程用地南北長約500m，東西寬約250m，用地范圍內地勢平坦，高差不超過1m。場地內不存在永久性建筑，無古樹、古墓穴等文物保護對象。該工程建筑面積為8.2萬m2，其功能為2層中試廠房、4層科研實驗辦公樓，地上4層，建筑高度23.5m，為框架結構。

該工程原設計地基處理范圍為無地下室區域獨立基礎，地基承載力要求120kPa（綜合），地基處理面積約1.38萬m2。原處理方案為開挖到-5m，采用級配砂石換填至基底標高-3.1m。根據地勘報告，該工程獨立基礎底標高-3.1m（絕對標高42m）處土層為②層（砂質粉土│黏質粉土）＼②1層（粉質黏土│重粉質黏土）、 ②2層（粉細砂），為新近沉積層。各土層地基承載力為②層110kPa，②1層為90kPa，②2層為130kPa，且②1層是夾層，分布不均。

該工程在土方開挖過程中，對現場土特性進行分析。土方開挖到基底標高（-3.1m）時，通過外觀和手、工具觸探，發現該處土為黃色、密實、含水率不高、大顆粒含量少、較均勻，以及從土的塑性特性等方面觀感，并結合以往的工程經驗，發現該處土質良好。于是，根據現場土質情況、地勘報告以及設計要求，與技術、監理、設計、地勘討論，結合工程投資、施工工期等因素，進行天然地基靜載試驗，若能滿足設計要求，則采用天然地基。后經現場靜載荷試驗檢測，本工程天然地基承載力特征值為128kPa，滿足設計120kPa的要求。

目前，該工程獨立基礎地基處理完成、主體結構封頂有近4年，從現場目測無明顯傾斜、開裂，由第三方沉降觀測，發現該工程沉降均勻，無異常沉降差值，傾斜值[4]在規范允許值（不大于92mm）內，地基處于安全狀態。

3.2 原土碾壓在工程中的應用

某工程乙地處北京市，主要用作聯合廠房等用途。該工程建筑面積7.4萬m2，地基處理范圍為廠區地坪，面積約5萬m2。處理部位基礎設計底標高-2.5m（43m），為獨立基礎，單層（局部二層）鋼結構，建筑高度20.9m。

原設計地基處理方案為要求挖至第②層或承載力不小于120kPa。根據地勘報告，設計要求開挖到基底土層為②層的土層標高為43m左右；承載力不小于120kPa的土層可到②1層（粘質粉土│砂質粉土）、③層（粉質粘土│粘質粉土），此土層標高為42m。按設計要求需要將土開挖到設計土層后素土換填。

根據地勘報告、設計要求，結合現場土特性分析，經設計、監理等幾方共同決定后采用的地基處理方案為：換填與部分原土碾壓結合的施工方案。即：整體開挖至-0.9m（絕對標高為43.6m）進行素土換填夯實，剩余600mm厚土層采用15T振動碾壓處理。

目前，該工程廠區地坪地基處理已完成，工程已完工，據目測和現場的原土壓實試驗，壓實系數和干密度不小于0.96和1.72g/cm3，試驗結果滿足設計要求[5]。

3.3 天然地基加灰土換填在工程中的應用

某工程丙地處北京市，該項目包括員工餐廳，辦公樓，宿舍及地下車庫部分。該工程建筑為3.5萬m2，處理部位基礎設計底標高-4.85（局部-6.70）[39.85（局部38.20）]，為筏型基礎。建筑面積約6600m2，為車庫和宿舍樓，地上6層，地下1層，建筑高度23.1m（最高），鋼筋混凝土框架-剪力墻結構，設計地基承載力要求100kPa（綜合）。

原設計地基處理方案為CFG樁，根據地勘情況，該工程基底標高-6.35m（絕對標高38.77m左右）處土層為第四紀沉積層，滿足設計對建筑物的沉降要求。故不需用CFG樁的地基處理方案，采用天然地基和局部換填即可。

目前，該工程現場地基處理已完成，工程已完工，從目測和現場檢測的結果驗證，無明顯沉降、開裂、傾斜，且驗槽結果滿足設計要求，地基處于安全狀態。

3.4 地基處理取得的效益

項目甲在土方開挖過程中，根據地勘報告和現場開挖土質情況，最終將設計開挖深度5m減低到開挖深度3.1m，避免了加深開挖1.9m及近2萬方的級配砂石換填，為工程節約工期和約300萬投資；項目乙在施工準備階段，對地基處理方案進行比選，將設計要求的土方開挖深度減少，采取部分原土夯實基礎處理方法，減少約3萬方土方開挖和回填，節約工期，較少投資約100萬投資；項目丙在施工準備階段，核查地勘報告后，最終取消圖紙要求的面積約6600m2的CFG的地基處理方式，僅進行局部換填，節約工期和約200萬投資。

4 結束語

地基處理方法選擇直接關系著工程建設的質量效益、經濟效益、工期效益。地基處理是現場施工管理中重要的一環，地基處理方案的選擇要結合建筑結構基礎設計類型、上部結構、地基條件以及同類工程地基處理經驗和施工條件等進行擇優選擇。

參考文獻：

[1]張旭東.建筑地基處理方案的比選[J].煤炭工程，2012（05）.

[2]朱治國.地基處理技術綜述[J].科技情報開發與經濟，2011（06）.

[3]JGJ 79-2002，建筑地基處理技術規范[S].北京：中國建筑工業出版社，2002.

[4]GB50007-2002，建筑地基基礎設計規范[S].北京：中華人民共和國建設部，2002.

[5]GB_T50123-1999，土工試驗方法標準[S].北京：中華人民共和國建設部，1999.