大面積回填土地基處理的措施分析

文/楊成明 安徽省建筑設計研究總院股份有限公司 安徽合肥 230000

1、工程背景

某學校因現有場地標高較低，依據建筑規劃要求，需對整個場地除了室外操場部分外全部進行回填土至建筑設計要求標高，回填厚度達到6-11米，填方量非常大。為了確保學校今后室外道路、公用管線、景觀小品等實施不因回填土沉降而引起質量問題，需要進行對回填土進行地基處理。

2、大面積回填土地基處理方法

2.1 夯實地基法

夯實地基法是工程中最常見的一種地基加固的處理方法，方便便捷操作簡單，工程中對于面積較小的地基通常采用夯實地基法處理，夯實地基分為兩種方法，重錘夯實地基和強夯地基，重錘夯實地基是利用起重機械將重錘抬舉到一定高度，將重錘自由落下完成地基的夯實處理，一般地基需要夯實的強度跟選擇的重錘的重量、夯實的高度、夯實的遍數有關，重錘的質量通常在2～3噸中選擇，重錘夯實加固的深度一般為2米以內，適用于地下水位0.8米以上黏性土，砂土，濕陷黃土，雜填土以及分層回填的地基加固處理。強夯地基是利用大型的起重機械將大噸位的重錘抬起高度6米以上的夯實地基處理方法，此方法夯實的強度大，對土體有很大的沖擊力，迫使土層孔隙壓縮，土體局部液化，在夯實點土體出現微裂縫形成良好的排水通道，土體的中的孔隙水被強壓擠出，使土體結構重新排列達到密實的程度，從而提高地基的局部承載力，強夯地基法是工程中普遍采用的一種深層地基處理方法。

2.2 換土地基法

當回填土的密實程度不夠，地基不能滿足上部荷載作用時，采用換填地基法來處理軟弱地基，換土地基法首先是將基礎以下部分軟土挖走，挖土的深度應根據上部荷載的大小跟基礎的類型確定，回填強度比較高，壓縮性較低，并無腐蝕性的材料，如中粗砂、碎石或卵石、灰土、素土礦渣等，再根據回填土的土質類型確定每層的回填厚度，按厚度分層碾壓密實，作為地基的持力層，換土地基按回填的材料分為灰土地基、砂石地基、粉煤灰地基。

2.3 干沖碎石樁法

干沖碎石樁法首先使用取土機械取土成孔，填入不同級配的砂卵石，利用夯錘自由落下的巨大沖擊能和所產生的沖擊波反復夯擊砂卵石，并使部分砂卵石擠入土層中，由于重錘沖打擠密，不但在樁位處形成大直徑高密度的砂卵石樁體，而且部分砂卵石擠入置換土層，提高了樁間土的承載力；同時砂卵石樁體作為復合地基中孔隙水的消散通道，消除砂土液化；在巨大夯擊能作用下，土體中產生沖擊波和動應力，致使土體出現裂隙，形成排水通道，加速土體的排水固結；而且由樁體及樁間土形成的復合地基還起墊層作用，將荷載擴散，使應力分布趨于均勻，顯著提高地基均勻性和穩定性，減少沉降量，提高承載力。

2.4 粉噴樁法

粉噴樁是深層攪拌樁的一種，其最大的特點是要求地基的含水量高，它是借助于壓縮空氣通過固化材料供給機的特殊裝置，攜帶著粉體固化材料(水泥或石灰等)，經過高壓軟管和攪拌抽(單軸或比軸)輸送到攪拌葉片的噴嘴噴出。

3、本案實際應用

（1）明確場地施工順序為：先施工主樓基礎，后素土分層回填，分層壓實（全場地）至室外地面標高后，施工上部結構。

（2）明確場地回填土要求：

1）場地回填前，需對現有場地進行清表，清除場地內淤泥等軟土、生活垃圾、植被層等至場地外，對溝、坎等進行整平。

2）回填土采用素土回填，優先就近采用素粘土。嚴禁回填淤泥等軟土和生活垃圾。應根據不同土質通過實驗確定填土最優含水率，從而選用適宜含水率的土源。對于粘土，一般選用含水率為20%左右的土源。

3）回填土回填過程中，采用分層回填分層夯實，每層虛鋪約500厚（具體以壓路機型號確定），用重型振動碾壓路機分層碾壓，壓實系數0.97。

4）要求回填后地基土承載力達到120KPa。

5）后期施工道路、廣場范圍及鋪設管道處時，將上部一定厚度填土挖除，再采用2：8（體積比）灰土分層回填，分層夯實至道路基層及室外管道下。

但在實際施工過程，對于大面積高填方場地來說，施工單位很難達到上述要求，后來不得不更改回填土處理方案，經設計人員多次論證后，采用了碎石樁法進行地基處理，并采取如下措施進行質量控制：

（1）在主樓施工結束，場地回填土經過不少于三個月的自然沉陷后，開始碎石樁施工，碎石樁按照梅花型布置在道路、小品、廣場、停車及設備給水管網下。

（2）碎石樁長度以進入老土層下1.0米為準。

（3）碎石樁采用振動沉管碎石樁，具體要求如下：

1)本工程碎石樁樁徑400，采用含泥量不大于5%的碎石等硬質材料，碎石粒徑不大于50mm.；

2)施工前應進行成樁工藝和成樁擠密試驗，當沉樁質量不能滿足設計要求時，應調整施工參數，重新進行試驗；

3)樁體充盈系數1.3.；

4)要求成樁后復合地基的承載力：道路、停車、廣場等為150KPa;管線下為130KPa；

5)地基承載力檢驗應采用復合地基靜載荷試驗，試驗數量不少于總樁數的1%，

（4）樁體施工完畢后，沿道路、廣場、停車等位置處反挖至此類基礎底板，在樁頂與基礎之間鋪設厚度為300mm的碎石墊層，每邊須超出基礎外不小于300mm。褥墊層采用材料為硬質巖破碎碎石，(碎石粒徑不大于30mm)，墊層夯實度不大于0.9。

結語：

對大面積回填土地基進行處理時，應根據實際情況選擇最容易達到設計要求的地基處理方法，保證所選用處理方案，符合處理對象的特點和要求，實踐表明，這樣做可以將地基處理方案所需要達到的效果進行最大化呈現，從而避免后期質量事故的發生。