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浅谈地基处理方式的选择（王海钊，学号：12007244560，房地产经营管理，资源环境学院）摘要：软弱地基给城市市政建设带来不同程度的危害。如路基的滑移，开裂，路面起伏不平，桥涵通道等人工构造物处的跳车颠簸等等。软弱地基处理的目的是为了整治好、处理好地基，使来往车辆及司乘人员安全，快速，舒适地行驶。关键词：地基处理；处理方式及工艺；工期比较在银川市沿贺兰山路区广泛分布着软土，在市政道路建设中经常会遇到软弱地基，需进行软基处理。1软弱地基处理的一般原则自然沉降法：即尽早用堆载预压不作深层处理软基的方法，这种以自然沉降逐渐达到路基稳定，是一种最经济也简单的方法。但目前基本建设的程序不能尽早拔款、征地、从容施工，而一旦工程项目付诸实施时，又往往限于工期，一般情况用自然沉降法将难以实现。即在施工工期紧迫，时间有限的情况下，针对软土采用不同工程技术方法进行处理。2.设计原则应结合当地道路地基基处理的成功经验，采用适用、快速、有效的处理方法，确保工程质量和地基处理施工进度，最大限度地减轻环境污染，减少对沿线居民的影响。3.地基处理方法及步骤3.1地基处理方法的确定按下列步骤进行1.根据结构类型、荷载大小及使用要求，结合地形地貌、地层结构、土质条件、地下水特征、环境情况和对邻近建筑物影响等因素，初步选定几种可供考虑的地基处理方法。2.对初步选定的各种地基处理方法，分别从加固原理、使用范围、材料来源及消耗、机具条件、施工进度和对环境的影响等方面进行技术经济分析和对比选择最佳的地基处理方法。3.对已选定的地基处理方法，必须根据建筑物安全等级和场地复杂程度，在有代表性的场地上进行相应的现场试验和试验性施工，以检查设计参数和处理效果。4.经地基处理后的地基承载力设计值应按地基承载力标准值乘以综合修正系统确定。地基处理技术人员应掌握所承担的地基处理目的，加固原理，技术要求和质量标准。施工中应有专人负责控制和检测，并做好施工记录。3.2地基处理途径进行地基处理时，必须根据具体情况，慎重选择，必要时应作方案比较，以找出最佳途径。1.碾压与夯实建筑物地基表面的松散填土、杂填土或其他软土层，往往需压实后才能作为地基的持力层。我国民间常用的夯蛾或蚌夯，因夯击功能小，影响深度浅，通常只用于平整基槽或局部压实，因此当要求压实影响深度较大时，通常需采用具有较大压实功能的机械碾压、振动压实、重锤夯实甚至强夯等方法进行处理。强夯有一种利用夯击产生的振动波来处理地基的新技术，目前已广泛用于工程实践，并取得了良好的效果。2.机械碾压法机械碾压法是一种采用平碾、羊足碾、压路机、推土机及其他压实机械来夯实松软土层的方法，常用于大面积填土的压实和杂填土地基的处理，碾压后地基的承载力主要取决于地基的性质、施工机具和施工质量，一般应通过试验确定。3.振动压实法振动压实法是一种在地基表层施加振动把浅层松散土振实的方法。其主要用于处理砂土、炉渣、碎石等无粘性土为主的填土。4.重锤夯实法重锤夯实法是利用重机械将夯锤提升到一定高度，然后使锤自由下落，反复夯打，在地基表层形成一层较为均匀的硬壳层，从而提高地基表面层的强度，可用于处理离地下水位0.8m以上稍湿的杂填土、粘性土、砂性土、湿陷性黄土和分层填土等地基，但不宜用于由深度内存在有软粘性土层的地基。5.强夯法强夯法地基加固施工技术由20世纪70年代法国工程师梅那首先创用，通过起重机械将大吨位夯锤起吊到6-30m高度后，自由下落，给地基土以强大的冲击能量的夯击，使土中出现冲击波和很大的冲击压力，迫使土层空隙压缩，土体局部液化，在夯击点周围产生裂隙，形成良好的排水通道，孔隙水和气体逸出，使土粒重新排列，经时效压密达到固结，从而提高地基承载力，承低其压缩性并减少或消除土体湿陷性的一种有效的地基处理的方法。实践证明，经强夯处理的地基，其承载力可提高2-5倍，压缩性可降低200%-500%。影响深度在10m以上。一般可用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土和粘性土、湿陷性黄土、杂填土，还可以在不深的水中夯实地基。由于强夯效果好，速度快，节省材料且用途广泛，在世界受到广泛的重视。强夯法德缺点是施工时噪音和振动大，且对邻近建筑物影响大，因而不宜在人口稠密的城市中使用。6.换土垫层换土垫层法是一种将天然软弱土层挖去或部分挖去，分层回填强度较高，压缩性较低且无腐蚀性的砂土、素土、灰土、工业废料等材料，压实后作为地基垫层（持力层）实践证明，垫土层法可有效地处理某些荷载不大的建筑物地基问题，如一般的三、四层房屋、路堤、油罐和水闸等地基。可用于淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、膨胀土、素填土以及暗沟和暗塘的浅层处理。4地基处理工艺比较宁夏回族自治区目前较常采用的地基处理工艺有：换填垫层、塑料排水板（袋装砂井）堆载预压、塑料排水板（袋装砂井）真空预压、水泥喷粉桩（搅拌桩）、碎石桩、挤密砂桩、CFG桩（水泥粉煤灰碎石桩）、动力排水固结法等。各种地基处理工艺的优缺点比较如下：1.换填垫层（加固深度3-4米）优点：施工工艺成熟，方法简便快捷，造价较低，可迅速提高地基承载力。缺点：换填厚度越大，造价越高；不适合处理软土层较厚、埋深大的地基，地下水位高、易渗水路段抽排水费用高。2.塑料排水板（袋装砂井）堆载或超载预压（加固深度小于20米）优点：施工工艺成熟，方法简便，造价低，可有效消除主固结沉降。缺点：工期长，若堆载高度太大则会显著增加造价；难以有效解决地基次固结沉降。塑料排水板（袋装砂井）真空预压（加固深度小于15米）3.水泥喷粉桩（加固深度小于18米）优点：工艺成熟，进度快，工期较短，可有效消除主、次固结沉降。缺点：淤泥有机质含量、塑性指数较大时，处理效果不好；处理深度通常小于18米；造价较高。4.动力排水固结（加固深度8-10米）优点：地基土在较短时间内完成大部分固结沉降，成为超固结土，大大降低工后沉降并迅速提高承载力；此外，还可实现对地基的预震作用，有效地消除砂土液化；该法还有利于地下管线的开挖。缺点：施工程序复杂；降水和排水措施必须得到保障；水塘路段须采取额外措施以保证处理效果；处理深度一般不大于10米；对周边环境影响较大。5.碎石桩（加固深度20-25米）优点：工期短，工艺成熟，有较好的抗液化性能；利于孔隙水消散。缺点：造价昂贵；对于十字板剪切强度很低的淤泥质土，成桩困难，桩径较难控制，承载力提高幅度小。工后沉降不易控制。6.挤密砂桩（加固深度约为20米）优点：兼有挤密、置换和排水固结的作用；可有效处理易液化地基；造价比碎石桩低；工期较排水固结法短。缺点：处理淤泥质地基需结合堆载预压，且需控制好置换率；不适合高承载力要求地基。7.CFG桩（水泥粉煤灰碎石桩，加固深度25－30米）优点：进度快，可达到较大的加固深度（大于20m）显著提高软基承载力和减少沉降。缺点：造价较高，淤泥质地基采用何种成桩工艺（排土或挤土）有争议；淤泥质地基慎用。5.地基处理工艺造价及工期比较地基处理工艺按照一定规格进行比选，估算造价及工期比较如下：换填垫层：单价：150-210元/平方米，工期根据施工组织确定;塑料排水板真空预压：排水板间距1.2米，单价：130-140元/平方米，预压期3到4个月;塑料排水板堆载预压：排水板间距1.2米，根据堆载高度，单价：80-120元/平方米，预压期6到8个月;水泥喷粉桩：桩径50cm，间距1.5m，单价：220元/平方米，间距1.8m单价：190元/平方米。龄期30到60天；动力排水固结：袋装砂井间距1.2米，直径0.07米，单价：150元/平方米，强夯期60-90天;碎石桩：桩径0.8米，间距1.6-2.0米，单价：530元/平方米，排水期15-20天;挤密砂桩：桩径0.4米，间距1-1.5米，单价：200-280元/平方米，排水期15-30天;CFG桩：桩径0.4米，间距1.8-2米，有砂桩单价：274元/平方米，龄期30-60天；无砂桩，单价：212元/平方米。注：加固深度统一按10米计。6.工程实例以银川市贺兰山大道为例。大道南接北京路，终点于贺兰县，道路全长2112.2米，路幅宽度为40米。两侧建筑后退红线各5米，总宽度为50米。它既是银川的交通主要干道，又是城区亮丽的一条景观干道。6.1场地地貌和工程地质条件现状地貌为台地和平原，地表为冲积红粘土和细砂质亚砂土，地基承载力分别为12-15kPa/平方米、200kPa/平方米。地下水位约为2-5米。场地表层主要出露杂填土、素填土和耕植土，厚度不等。场地地基无软弱土层。场地土类型为软弱土～坚硬土，建筑场地类型为II类。农用地区域，表土层为淤泥和耕植土，厚度小（通常不超过2米），承载力低，压缩性大，工程性质差。下卧层承载力高，工程性质较好。场地土地下水对路基施工影响较小。6.2场地工程特征道路沿线用地现状主要为建筑场地、村庄和农田，需要拆迁大量房屋。沿线民居密集，地基处理施工过程中需注意控制噪音、振动和粉尘污染等，因此强夯、石灰桩、水泥喷粉桩等软基处理工艺不适用。在施工过程中，可作为施工通道，便于材料运进和土方外运。因此路基施工之前要先做好围堰，并做好抽排水措施。沿线沟渠予以保留或改位，并设置过路涵洞连通道路两侧沟渠，沟渠填埋时要控制好路基填筑质量。6.3地基处理方案结合场地工程地质条件、工程特征及建设工期短的情况，本工程拟采用换填垫层法处理道路路基，换填深度控制在2.5米以内，具体措施如下：房屋拆迁场地，地表为松散杂填土和房屋基础结构，对路基填筑质量影响很大，须将其挖除，开挖深度控制在1.5米以内，因需拆迁房屋大多位于台地，地势较高，地下水位低，可直接换填粘性土至路床面标高，然后施工路面结构。碾压回填过程中须满足压实度要求。农田路段及鱼塘，将表层耕植土或浮淤清除，清除厚度为0.8-1.8米，先换填粗砂或砂夹石（砂、石重量比为7：3～6：4）至地下水位以上，再换填粘性土至路床面标高，然后施工路面结构。为避免新旧路基、路面的不均匀沉降，采用在扩建路面范围增设同样厚度的水泥砼板和拉杆、传力杆，结合纵横向铺设土工格栅的方法，可有效减少差异沉降。为了避免不同的地基处理方式对路基造成的不均匀沉降，对于不同的处理方式交接处前后各15m的范围内沿纵向铺设一层双向拉伸土工格栅。只有对存在软土地基的沿海场地地质详细勘察，查清场地地形、地貌以及水文地质情况，精心设计，反复研究，根据不同的工程性质和地质特征，比对方案，采取最佳处置办法，才能设计出安全、合理、经济的建筑物和构筑物基础。参考文献[1]《建筑地基基础设计规范》GBJ-7-89.[2]《建筑地基基础勘察设计规范》DBJ13-17-91.[3]孙更生、郑大同.《软土地基与地下工程》[4]《公路软土地基路堤设计与施工技规范》.JTJ017-96.