淺談?chuàng)Q填法在住宅小區(qū)地基處理中的應(yīng)用

彭立新

摘要：地基基礎(chǔ)在主體結(jié)構(gòu)中占據(jù)著舉足輕重的作用，如果選擇不好地基基礎(chǔ)的處理方式，不但費(fèi)時(shí)費(fèi)力，還有可能對(duì)建筑整體結(jié)構(gòu)造成不可挽回的影響。

關(guān)鍵詞：換填法;住宅小區(qū);地基處理

隨著國(guó)家城鎮(zhèn)化水平不斷提高，越來(lái)越多的住宅小區(qū)開(kāi)工建設(shè)。由于多層結(jié)構(gòu)容積率低，居民居住舒適度較高，所以在城鎮(zhèn)化過(guò)程中比較受人青睞。由于多層建筑樓層較少，整體荷載較小，所以對(duì)地基處理來(lái)說(shuō)相對(duì)容易一些，但是如果把握不好處理方式，也會(huì)對(duì)整體結(jié)構(gòu)造成影響，下面結(jié)合實(shí)例對(duì)地基處理措施進(jìn)行探討：

1工程概況

筆者參與建設(shè)的北京某住宅小區(qū)建筑面積10.24萬(wàn)平米，住宅均為六層磚混結(jié)構(gòu)。本工程申請(qǐng)北京市結(jié)構(gòu)長(zhǎng)城杯，整個(gè)工程建設(shè)的質(zhì)量要求比較高。通過(guò)勘探發(fā)現(xiàn)，樓體的地基承載力不能達(dá)到要求，必須進(jìn)行地基處理。通過(guò)開(kāi)挖后的實(shí)際情況來(lái)看，實(shí)際的土層分布很不均勻，有的樓體的雜填土和粉質(zhì)黏土層較薄，而有的地方達(dá)到較深。

2地基處理方法

地基處理的方法比較多，主要包括以下幾種：

2.1預(yù)壓法：預(yù)壓法是在擬建場(chǎng)地上分級(jí)堆加荷載，使土體中的水分排出，提高土體密實(shí)度，從而提高地基承載力。是一種有效處理軟土地基的地基處理方式。

2.2強(qiáng)夯法：強(qiáng)夯法是利用幾十噸的重錘從高空落下，對(duì)地面進(jìn)行夯實(shí)，提高地基承載力。

2.3換土墊層法：是將天然弱土層挖去，分層回填強(qiáng)度較高的砂、碎石等材料，壓實(shí)或夯實(shí)后作為地基墊層。適用于各種軟弱地基。

2.4排水固結(jié)法：通過(guò)布置垂直攤水井，改善地基的排水條件，以加速地基土的強(qiáng)度增長(zhǎng)，提高地基土的穩(wěn)定性，并使沉降提前完成。適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土等飽和粘土的地基處理。

2.5擠密法：擠密法是指通過(guò)振動(dòng)和擠密使深層土體密實(shí)，并在擠密振動(dòng)過(guò)程中回填砂石形成復(fù)合樁，從而減少土體濕陷性，提高地基承載力。主要適用于處理素填土、雜填土、濕陷性黃土等。

2.6熱學(xué)加固法：熱加固法是通過(guò)滲入壓縮的熱空氣和燃燒物，并依靠熱傳導(dǎo).而將細(xì)顆粒土加熱到適當(dāng)溫度，則土的強(qiáng)度就會(huì)增加，壓縮性隨之降低。適用于非飽和粘性土、粉土和濕陷性黃土。

根據(jù)本小區(qū)地質(zhì)勘測(cè)報(bào)告，地基土的分布情況如下：

①含有生活垃圾、磚、煤灰渣的粉質(zhì)黏土層，西側(cè)局部有工業(yè)垃圾、碎石、爐灰填土。土層厚度0.5～3.3m。②粉質(zhì)黏土，粘質(zhì)粉土，本層厚度0～1.2m。③圓礫，最大粒徑13cm，一般為1～2cm。亞圓形為主，中弱風(fēng)化，級(jí)配中等，礫砂、粉土混合充填，層間夾有細(xì)、中砂薄層。本層厚度0～2.9m。

由于地下土層的軟弱土層并不太深，在3m～4m左右，而圓礫層的承載力較大，經(jīng)比較采用換土墊層法是比較合適的。這種方法是將建筑物基底下的軟弱土層挖除，然后回填強(qiáng)度較大，壓縮性小的砂石、素土、粉煤灰等性能穩(wěn)定的材料，分層夯實(shí)，從而達(dá)到提高地基承載能力的要求。換土墊層法一般適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、濕陷性黃土、雜填土地基及暗溝等處理深度不大的各類軟弱土層。因?yàn)閾Q土墊層法處理地基深度不大，需要置換的軟弱土也就不多，所以一般可以取得良好的社會(huì)效果和經(jīng)濟(jì)效果。

換土墊層法具有以下幾個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)：

①施工工藝比較簡(jiǎn)單。整個(gè)地基處理的過(guò)程，只有運(yùn)輸和碾壓兩道工序。這樣使管理變的比較方便，而且效率比較高。②施工機(jī)械較少。整個(gè)處理的過(guò)程，只需要幾輛自卸汽車、推土機(jī)和壓路機(jī)，這使得在施工機(jī)械上耗費(fèi)的費(fèi)用就比較少。③縮短工期。因?yàn)檎麄€(gè)地基處理深度并不大，所以處理起來(lái)工期也比較短。④方法合理。因?yàn)闃求w總共6層，建筑物自身重量并不是很大，利用換土墊層法進(jìn)行地基處理后，傳遞到下臥層的附加應(yīng)力很小，所以地基經(jīng)過(guò)換土處理以后，效果明顯。

3地基處理質(zhì)量控制措施

雖然采用換土墊層法進(jìn)行地基處理具有以上優(yōu)點(diǎn)，但是在施工過(guò)程中如果不注意施工工藝和施工方法，同樣也起不到地基處理的結(jié)果，所以在施工過(guò)程中，我們嚴(yán)格控制，精心施工，對(duì)施工工藝中的每一道工序都認(rèn)真檢查，以保證整個(gè)地基處理過(guò)程的有效性。在整個(gè)施工過(guò)程中，我們?cè)谝韵聨讉€(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行了嚴(yán)格控制：

3.1回填砂石的質(zhì)量。規(guī)范中要求回填的砂石應(yīng)該采用顆粒級(jí)配良好，質(zhì)地堅(jiān)硬的中砂、粗砂、碎石、砂礫，并且不得含有草根等有機(jī)雜物。石頭的粒徑不宜過(guò)大。我們?cè)谑┕ぶ胁捎玫氖侨斯ぜ?jí)配砂石。在回填級(jí)配砂石以前，派專人進(jìn)行級(jí)配砂石的質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，將砂石中含有的草根等有機(jī)雜物和粒徑較大的卵石一一挑出，決不讓一車不符合規(guī)范要求的砂石回填。

3.2砂石地基不同深度時(shí)的處理。砂石地基底面宜鋪設(shè)在同一標(biāo)高上，如果深度不同時(shí)，基土面宜挖成斜坡形，搭槎處必須夯實(shí)。在兩側(cè)不同深度的地基基土開(kāi)挖時(shí)，將基土面挖成斜坡形，由于兩側(cè)相差深度并不大，所以沒(méi)有做踏步，直接做成斜坡。在回填砂石的碾壓過(guò)程中，集中對(duì)接槎處進(jìn)行了反復(fù)10遍碾壓，以保證接槎處壓實(shí)的要求。

3.3夯實(shí)與碾壓。夯實(shí)與碾壓是利用換土墊層法進(jìn)行地基處理中至關(guān)重要的一步。如果沒(méi)有了夯實(shí)和碾壓，那么換土墊層法根本就不可能起到地基處理的作用。而在地基處理過(guò)程中，出現(xiàn)問(wèn)題最多的也是夯實(shí)和碾壓。夯實(shí)與碾壓的質(zhì)量與許多因素有關(guān)，其中主要的因素為：壓實(shí)功、土的含水率以及每層鋪土的厚度。1、壓實(shí)功對(duì)回填砂石的影響呈半拋物線形式，當(dāng)壓實(shí)功開(kāi)始增大時(shí)對(duì)于回填后土的重度影響較大，土的重度急劇增加。而當(dāng)土的重度接近最大容重時(shí)，壓實(shí)功雖然增加很多，但是土的重度并沒(méi)有變化。所以在施工時(shí)根據(jù)不同的壓實(shí)機(jī)械和土的密實(shí)度來(lái)選擇合理的壓實(shí)遍數(shù)。我們?cè)谑┕み^(guò)程中，采用的是6T的壓路機(jī)，砂石回填的密實(shí)度要求為2.1-2.3kg/cm3，所以選擇的壓實(shí)遍數(shù)為8遍。2、砂石的含水率對(duì)于碾壓的質(zhì)量也有較大的影響。如果砂石的含水率過(guò)高，那么經(jīng)過(guò)多次碾壓后會(huì)形成“橡皮土”。而砂石的含水率過(guò)低，會(huì)增加砂石表面的摩擦而不容易壓實(shí)。在施工過(guò)程中，我們對(duì)于土的含水率進(jìn)行嚴(yán)格控制，對(duì)于每次回填的砂石都利用工地現(xiàn)有的工具進(jìn)行含水率的測(cè)試。一般的砂石含水率都比較低。所以一般都是在碾壓之前對(duì)砂石進(jìn)行撒水，以使回填的砂石能達(dá)到最佳含水率的狀態(tài)，從而提高機(jī)械的效率。并最終達(dá)到既經(jīng)濟(jì)合理又能達(dá)到質(zhì)量要求的目的。3、對(duì)于鋪填厚度的控制。砂石的鋪筑不能太厚，也不能太薄。因?yàn)槿绻佒奶瘢鴫郝窓C(jī)的噸位有限，要壓很多遍才能將砂石碾壓到符合規(guī)范要求。而鋪筑的太薄，則增加了機(jī)械的總壓實(shí)遍數(shù)。不但加大了壓路機(jī)工作時(shí)間，浪費(fèi)了機(jī)械臺(tái)班，也延誤了工程工期。我們?cè)谑┕み^(guò)程中，對(duì)砂石的鋪填厚度進(jìn)行了嚴(yán)格的控制。我們采用的是6T的壓路機(jī)，根據(jù)我們的施工機(jī)具的情況，決定鋪筑厚度取為30cm一層進(jìn)行碾壓。而鋪筑厚度的控制，則采用樣樁控制，利用紅筆在上面標(biāo)出應(yīng)鋪筑的厚度。

3.4找平。找平是進(jìn)行砂石回填的最后一道工序，進(jìn)行找平后的砂石上將進(jìn)行基礎(chǔ)的施工，所以必須將回填后的砂石表面進(jìn)行找平，才能進(jìn)行下一道工序——基礎(chǔ)的施工。我們?cè)谶M(jìn)行完砂石回填后，根據(jù)施工放線的現(xiàn)場(chǎng)軸線樁、標(biāo)準(zhǔn)高程樁對(duì)回填砂石的表面進(jìn)行找平。不平的地方利用人工進(jìn)行填補(bǔ)。

結(jié)語(yǔ)：通過(guò)對(duì)以上幾個(gè)環(huán)節(jié)的控制，地基級(jí)配砂石的換填工作取得了很好的效果。現(xiàn)在樓體已經(jīng)完成施工，建筑物自身的重量也基本已經(jīng)接近其最大重量。通過(guò)沉降觀測(cè)，我們發(fā)現(xiàn)地基的沉降非常緩慢，已經(jīng)能夠達(dá)到規(guī)范規(guī)定的要求，而地基處理工程的造價(jià)比其他的處理方式也會(huì)減少10-20%左右，所以，我認(rèn)為在進(jìn)行淺層局部軟弱土層時(shí)，綜合施工難度和工程造價(jià)，采用換填法進(jìn)行處理是比較合理的。

參考文獻(xiàn)：

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