拟建建筑物地质差异较大时的地基处理措施

一、引言

基础是建筑物和地基之间的连接体。基础把建筑物竖向体系传来的荷载传给地基。从平面上可见，竖向结构体系将荷载集中于点，或分布成线形，但作为最终支承机构的地基，的是一种分布的承载能力。

如果地基的承载能力足够，则基础的分布方式可与竖向结构的分布方式相同。但有时由于土或荷载的条件，需要采用满铺的伐形基础。伐形基础有扩大地基接触面的优点，但与独立基础相比，它的造价通常要高的多，因此只在必要时才使用。不论哪一种情况，基础的概念都是把集中荷载分散到地基上，使荷载不超过地基的长期承载力。因此，分散的程度与地基的承载能力成反比。有时，柱子可以直接支承在下面的方形基础上，墙则支承在沿墙长度方向布置的条形基础上。当建筑物只有几层高时，只需要把墙下的条形基础和柱下的方形基础结合使用，就常常足以把荷载传给地基。这些单独基础可用基础梁连接起来，以加强基础抵抗地震的能力。只是在地基非常软弱，或者建筑物比较高的情况下，才需要采用伐形基础。多数建筑物的竖向结构，墙、柱都可以用各自的基础分别支承在地基上。中等地基条件可以要求增设拱式或预应力梁式的基础连接构件，这样可以比独立基础更均匀地分布荷载。

如果地基承载力不足，就可以判定为软弱地基，就必须采取措施对软弱地基进行处理。软弱地基系指主要由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其他高压缩性土层构成的地基。在建筑地基的局部范围内有高压缩性土层时，应按局部软弱土层考虑。勘察时，应查明软弱土层的均匀性、组成、分布范围和土质情况，根据拟采用的地基处理方法相应参数。冲填土尚应了解排水固结条件。杂填土应查明堆积历史，明确自重下稳定性、湿陷性等基本因素。

在初步计算时，最好先计算房屋结构的大致重量，并假设它均匀的分布在全部面积上，从而等到平均的荷载值，可以和地基本身的承载力相比较。如果地基的容许承载力大于4倍的平均荷载值，则用单独基础可能比伐形基础更经济；如果地基的容许承载力小于2倍的平均荷载值，那么建造满铺在全部面积上的伐形基础可能更经济。如果介于二者之间，则用桩基或沉井基础。

建筑物不均匀沉降的原因及预防治理措施

引起建筑物不均匀沉降的因素

引起建筑物不均匀沉降的因素主要有四个方面：

（1）地基土本身的不均匀性，地基土并不是单一的匀质材料，但在设计中对其作了简化假定，使其单一化理想化。表达为土的容重r、压缩模量ES、密实度等，这样就使计算与实际有一定的误差。因此尽管设计时计算的很认真，也并不能保证建筑物能够完全均匀沉降。

（2）施工中出现的问题由于施工时地基处理的不好，或因地质勘探不细，没有发现地下的某些不良地质现象，如暗洪、坑洞等，因而未作处理，从而引起地基的不均匀沉降。

（3）建成后使用过程中的意外影响，由于地下水管的大量漏水引起地基局部下沉，或因为临时的大量的地面堆载而引起局部下沉。

（4）建筑物的立面存在高差，另外还有相邻新建筑产生的影响等。

一般在建筑物下部，由下往上发展，呈“八”字、倒“八”字、水平及竖缝。当长条形的建筑物中部沉降过大，则在房屋两端由下往上形成正“八”字缝，且首先在窗对角突破。

反之，当两端沉降过大，则形成的两端由下往上的倒“八”字缝，也首先在窗对角突破，还可在底层中部窗台处突破形成由上至下竖缝。

当某一端下沉过大时，则在某端形成沉降端高的斜裂缝。

当纵横墙交点处沉降过大，则在窗台下角形成上宽下窄的竖缝，有时还有沿窗台下角的水平缝。

当外纵墙凹凸设计时，由于一侧的不均匀沉降，还可导致在此处产生水平推力而组成力偶，从而导致此交接处的竖缝。

减轻不均匀沉降危害的相应措施

1.处理好地基

软弱地基的常用方法包括：

（1）置换及拌入法

这种方法包括换土垫层法、振动碎石法、深层搅拌法、旋喷法等，要求湿陷性黄土、杂填土、软弱地基的浅层不排水强度不小于20Kpa的粘性土、粉土、人工填土淤泥、淤泥质土、含水较高的粘性土、粉土、超软土地基标准贯入度小于10的砂性土，小于5的粘性土等。

（2）振密及挤密法

这种方法要求地下水位以上，含水量接近最优的粘性土、砂性土、杂填土地下水位0.8m以上的杂填土、非软粘性上、无粘性土碎石土、砂土、非饱和粘性土、黄土、高填土地基杂填土及含砂较多的松散土地基。

6科技资讯

科技资讯SIN&TNOLOGYINFORMTION2008NO.19SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION工程技术

位于山区附近的坡积、洪积土层,由于其特殊的地理环境,使其浅层土质的形成层理混杂,即使在同一土层中,颗粒大小差异也很大,具有很大的离散性,级配不连续,多为混合土,在这种地层中建造多层建筑物时,由于地层分布的不均匀性,承载力相差很大,使得地基处理和基础设计都有一定难度,本人通过多年工程实践,从中获得了一些认识,以供大家相互探讨。1工程概况1.1工程地质概况新疆生产建设兵团农一师建化总厂巴依里煤矿位于新疆阿克苏地区温宿县境内,工程区在区域地质构造上属天山南麓中部,天山支脉喀里客套山南麓,场地地貌单元为坡积裙和洪积扇,地形略有坡度,地势高差不大,场地内有浅薄层草皮,东北侧山麓坡角较大,大部分基岩均已露头,微风化,完整性较好,仅在坡降较小的部分地台上存在少量土皮,并有个别松树生长,场地岩土层主要由第四纪全新统(Q4)坡洪积物和下伏上更新统(Q1)坡积物组成,深处为基岩,本地区抗震设防烈度为“Ⅷ”度,场地类别为“Ⅱ”类,拟建场地内浅层土质主要由山坡上的面流将已风化的岩石碎硝搬运到山脚下,并围绕坡脚堆积而成裙状,分选性差,覆盖层为混合土,其中第①层为砂层粉土,含少量片石、块石,承载力fak=120kPa;第②层为卵砾石,含较大块石,部分块石交互叠加,石块中存在较多、较大的空隙,土质极不均匀,承载力fak=220kPa;深部为基岩,以花岗岩、砂岩、石灰岩和正长石等为主,裂隙不发育,完整性较好。地下水为基岩表面流水,埋藏相对较深,对工程不影响。1.2建筑工程概况本地区拟建一批地面1～5层生产、办公和民用建筑,砖混结构,生产用建筑部分为排架结构,由于拟建工程上部荷载较小,结构简单,针对本工程的地质物点,考虑到现场施工条件、工程造价和经济技术条件,对各建筑场地进行地基处理。2工程问题和处理方法本地区工程进行基础设计时,由于场地土质层理紊乱,透镜体及夹层较多,土层间呈交错状,普遍存在地层分布不均匀问题,而且各土层密实度、粒径和承载力等相差很大,工程设计时,同一墙体基础经常会坐落在不同土层上,而且岩性差别大,承载力差异大。2.1工程地质特点拟建区域位于阿克苏地区温宿县博孜墩乡,博乡地处天山南麓,距温宿县城约6,东北临博孜墩牧场,南接农一师五团。工程场地位于天山支脉喀里克套山南麓,阿克苏市以东56km,东至玉尔滚山脚下,为典型的山前坡积裙和洪积扇地貌,场地基岩埋藏较浅,上覆土层厚度不到10m,由于其特殊的地理位置和周边环境,使浅层土质层理紊乱,分选性极差,同一土层级配不均,粒径差异很大,不同土层之间交互沉积,对于基岩表层的土层,由于岩层坡度较大,基岩不透水,夏季冰雪融水迅速入渗形成基岩表面层流,将靠近基岩土层中的细小颗粒挟走,形成较多孔隙,当发生较大降雨和暴雨时,山坡形成洪水并将坡面风化的岩石碎屑冲刷至山坡脚,在坡积裙表层沉积,形成粒径大小不一,级配不连续的土层。2.2地基处理方案针对本地区土质特点,地基处理方案可采用局部强夯法、复合地基、换土垫层法等。强夯法可提高地基承载力,降低地基土的压缩性,但在强夯设计和施工中,由于软弱土层深浅不一,面积不规则,在夯点位置的确定,夯击遍数,加固范围的确定等问题上都比较困难,且该地区工程均为地面6层以下,采用强夯处理费用较高,不经济;采用复合地基时,对场地局部软弱土层进行处理,可提高地基承载力,同样由于软弱土层的深浅问题和处理范围的问题,使复合地基设计中,在桩长,桩间距和桩位的设计时,同样存在不可确定性,施工难度较大;采用换土垫层法时,可对场地内局部软弱土质进行换填处理,换填材料可选用碎石,分层夯实即可,对于本地区工程来说,具有取料方便,施工简单,工程期短等优点,而且工程造价较低,比较经济。3算例某不均匀场地浅层岩土分为两层,第①层砂质粉土,不均匀,含小砾石,承载力特征值fak=120kPa;第②层卵砾石层,不均匀,含块石,承载力特征值fak=220kPa;下部为基岩,现在场地内建一地面五层砖混结构建筑,无地下室,上部作用力F=220kN/m,条基,基础埋深0.8m,γo=20.0kN/m3,地基处理采用换土垫层法,要求换填后承载力fak=220kPa,γ=18.0kN/m3。3.1地基承载力修正fa=fak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5)=220+0+4.4×18.0×(0.8-0.5)=243.76(kPa)3.2基础宽度确定b≧F/(fa-γd)=220/(243.76-20.0×0.8)=0.97(m)取b=1.0m3.3基础底面压力p=(F+G)/A=(220+20×0.8)/1.0=236()0.5取θ=30o代入上式:pz=1.0×(236-39.4)/(1.0+2×1.3tan30。)=78.64(kPa)pz+pcz=78.64+39.4=118.04(kPa)faz=120kPa≧pz+pcz满足要求。垫层厚度最终确定为1.3m。地基处理完毕后,经检验,地基土的密实度、承载力、抗压缩能力等均有大幅度提高,增加了地基的均匀性,提高了地基强度,保证了地基的稳定性。4结语坡积、洪冲积土层由于层理性差,不同土层交错叠加,土层在水平、垂直方向上分布都不均匀,且在同一土层中的颗粒级配不连续,其中细粒、粗粒混杂,并夹含有巨粒,土层结构性差,不同土层的物理力学性质差异很大等特性,使得在基础设计和地基处理时难度较大。在基础设计和地基处理中,应根据勘察资料,尽量采用天然地基,发挥天然地基的潜能,可针对拟建工程场地特点,采用简单易行的地基处理方案,地基处理时,还应结合当地环境和经济技术条件,建筑材料的来源,地基土的埋藏条件和特性指标,同时考虑工程造价、施工进度等因素综合考虑。本工程采用局部换土填层法进行处理,工程成本低,处理效果好,满足设计要求,取得了良好的社会经济效益。参考文献[1]叶书麟.地基处理[M].中国建筑工业出版社,1988.[2]中华人民共和国建设部,建筑地基基础设计规范GB50007-2002,中国建筑工业出版社,2002,2.[3]中华人民共和国建设部,建筑地基处理技术规范JGJ79-2002,中国建筑工业出版社,2002,10.[4]地基处理手册编委会.地基处理手册[M].中国建筑工业出版社,1988,8.[5]工程地质手册组委会.工程地质手册(第四版)[M].中国建筑工业出版社,2007,2.坡积、洪积不均匀土层地基处理方法浅谈赵军（新疆生产建设兵团农一师勘测设计院新疆阿克苏843000）摘要:坡积、洪积土层由于其具有层理不明显,厚度变化大,透镜体及夹层较多,颗粒大小混杂,分选性差等特点,在建筑物基础设计和地基处理上都比较复杂，具有一定难度,根据各项工程场地特点,因地制宜,结合工程造价等多方面因素综合考虑。关键词:坡积洪积地基处理中图分类号:TU4文献标识码:A文章编号:1672-3791(2008)07(a)-0064-01

地

基

处

理

技

术

论

文

浅谈地基处理技术

摘要：在我国建筑工程的建设中，经常需要对软弱地基进行处理。本文分析了软弱地基形成的原因，并针对软弱地基的实际情况，提出了一些处理的方法，从而有于减轻软弱地基对工程建设的影响，提高工程的质量，获得良好的经济效益和社会效益。

关键词：软弱地基 处理方法 结构设计

一、引言

随着我国建筑工程项目的不断增多，软弱地基的处理变的越来越重要，软弱地基处理的好坏，不仅关系到工程建筑的速度，而且关系到工程建设的质量，因此提高软弱地基处

理方法具有重要的价值和意义。

二、正文

2.1 软弱地基形成的原因

软弱地基是由淤泥、淤泥质土、杂填土冲填土或者其他高压缩性土层形成的地基，这些地基基本上很少受到地质变动或者地形的影响，也没有受到过地震、荷载等物理作用的影响，更没有受到土颗粒间化学作用的影响。软弱地基是一种不良的地基，其稳定性非常的差、强度较低压缩性较高、容易出现液化，沉降量也很大。因此在工程的建设过程中，要充分考虑地基的变形和稳定等问题。在软弱地基上建设的工程，由于其地基强度不够和变形，往往不能满足工程的质量，所以要采用一定的措施，对软弱地基进行处理，从而提高地基的稳定性，减少地基的沉降的不均匀下降。

2.2 软弱地基的处理方法

（1）、软土地基深层搅拌加固法

据报道，冶金工业部建筑研究总院开发的软土地基深层搅拌加固法，是利用水泥作为加固剂，用特别的深层搅拌机械，在地基深部就地将软粘土与水泥浆强制拌和，使软粘土硬结成具有一定强度的水泥加固土（复合地基），从而提高地基强度。

这种方法的主要技术特点是：充分利用了软土，避免了大量挖掘软土和远距离弃土；对软土地基加固效果显著，加

固后即可投入使用，并可根据上部结构状况灵活采用柱状、壁状、格栅状等加固形式；地基加固过程中对周围软土无扰动，不会造成软土侧向挤出；施工中无振动、无噪音、无污染；施工机具简单，便于制造和推广使用；适合我国经济技术条件。