淺談地基處理與固結沉降

馬 暉

（蘭州乾川投資有限公司，甘肅 永登 730314）

1 固結

通過外力，導致松軟的土壤出現壓縮、去水的情況，造成表面慢慢變得密實。沉降則是地基作為建筑物的承載媒介，在建筑物重力作用下，發生了變形（豎向方向）。兩者結合，即固結沉降是接近飽和或是已飽和的土，在基礎荷載作用之下，由于超靜孔隙水壓力消散，土骨架變形而導致的沉降問題。其沉降的速度與孔隙水排出率有著密切的關系。請注意這里指的是松軟土壤，孔隙水排出新近大厚度濕陷性場土含水率較低，土顆粒之間孔隙中大多數為氣體。

2 固結沉降的分類

1）主固結沉降：粘性土（飽和）在荷載的作用力下，超靜孔隙水壓力慢慢消失，把孔隙中的水全排出在外，導致孔隙的體積慢慢變小而出現的。一般會持續較長的一段時間。對其總沉降，可根據壓縮曲線采用分層總和法進行計算，對其沉降的發展過程需根據固結理論計算；2）次固結沉降：簡單來說是孔隙間的水壓力幾乎全部消除，主固結沉降完成后的其他部分了生沉降。其在總沉降量中，占有比例不一致。新近大厚度濕陷性黃土質屬于于非飽和粘性土，由于孔隙中含有大量氣體，受力后氣體體積壓縮，產生的超靜孔壓力較小，基本上沒有孔隙水排出，其沉降也是以瞬時沉降為主；個人認為新近大厚度濕陷性黃土其沉降以主固結沉降為主，次固結沉降應在場地回填三年時間內大部分已完成。

3 對于新近大厚度濕陷性場地同時存在土層自重濕陷和固結

在消除濕陷性土層自重濕陷的同時是否可以同時消除固結沉降的因素：顯而易見土層自重濕陷對建筑物影響最大這也是地基處理的根本目的，處理過后的地基土還有多少能夠產生固結沉降成了最為關注的問題。本工程采用沉管擠密整場處理，其原理就是將土體孔隙中的空氣排出使得土體密實，這與固結概念相同，可以判斷在進行場地土自重濕陷性消除的同時也必將消除土層的主固結沉降。根據設計要求場地土層處理后地基承載力大于200kpa.根據現場試驗數據在SDDC地基處理不滿足設計要求的情況下地下車庫地基底面在236kpa作用下沉降量為9.06-54.34mm。若在增濕及沉管擠密成功的情況下沉降量會更加小。

4 固結沉降與基礎選型

一般高層與地下車庫都是連為一體設計，在大厚度濕陷性黃土地區高層一般基礎形式為樁筏基礎，如果地基處理后還需考慮固結沉降的影響，車庫基礎只能選擇樁基礎對建設方投資不利。如果考慮車庫為筏板基礎，主樓為樁筏基礎，不同的基礎形式組合又會對車庫車位帶來損失。

5 結語

綜合上述：個人認為片面強調固結沉降對建筑物的影響有些欠妥未綜合考慮沉管擠擠密處理后對固結作用的影響，基礎設計時不能將地基處理和固結沉降分開考慮，應充分利用地基處理的優勢合理的選擇基礎形式。地下車庫和主樓不設沉降縫，主樓基礎為樁筏基礎，車庫基礎為筏板基礎兩者連為一體的建議：1）可采取加厚車庫筏板厚度以提高建筑物自身剛度。2）在車庫筏板下部設置350-400mm厚的2：8褥墊層，墊層下部采用水泥土擠密室樁，褥墊層將建筑荷載均勻分布在持力層上。具體做法為：樁頂設計標高以上的預留覆土層厚度不宜小于0.5m，成孔的時候，地基土需要與最優的含水量相接近，當土含水量比較低時，需要對處理范圍土層加濕處理的，需要在地基處理前4-6天左右處理，把要增加濕度水，通過一定深度以及數量的滲水孔，需要擬定處理范圍內的土層中內，讓加水量可以增加濕度，可根據當地經驗及《建筑地基處理技術規范》JGJ79-2012公式7.5.3確定。質量檢驗：應隨機抽樣檢測夯后樁長范圍內素土填料的壓實系數，抽檢的數量不應少于樁總數的2%，每臺班不應少于1孔，在全部孔深內，應每隔1m取土樣測定干密度，檢測點位置應在距孔心2/3孔半徑處。素土樁樁間土檢測齡期宜為成樁后14d。3）將車庫灰土擠密更換為水泥土擠密樁或者是加筋土樁。上述部分只代表個人對此問題的粗淺看法，若有不妥之處請于指正。

地基處理前空隙比：

天然黃土狀粉土層主要物理力學性質指標統計

地基處理后壓實系數均能達到0.95以上，可見處理后隨這空隙比的減少能夠發生固結成降的可能性較小，可通過加大基礎剛度，或者設置沉降后澆帶的方法解決。