淺析膨脹土條件下的基礎(chǔ)處理

□彭彩霞

淺析膨脹土條件下的基礎(chǔ)處理

□彭彩霞

結(jié)合永年防汛物資儲(chǔ)備倉庫建設(shè)，論述膨脹土條件下基礎(chǔ)處理方案，選擇、處理措施及工程效果。

膨脹土；基礎(chǔ)處理；隔水處理

基礎(chǔ)處理是建筑物施工的首要環(huán)節(jié)，關(guān)系著建筑物質(zhì)量安全，也關(guān)系著成本和投資效益。在膨脹土分布地帶施工，因土壤在含水量發(fā)生變化時(shí)的變形特性，基礎(chǔ)處理工作更要謹(jǐn)慎。

1.工程概況

項(xiàng)目為河北省水利物資供應(yīng)站永年防汛物資儲(chǔ)備倉庫，地點(diǎn)位于河北省邯鄲市永年縣經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)內(nèi)。項(xiàng)目由辦公樓和3座倉庫組成。辦公樓為地上4層磚混結(jié)構(gòu)1037m2，3座倉庫為地上1層門式鋼結(jié)構(gòu)總計(jì)6464m2。該項(xiàng)目施工場地內(nèi)多數(shù)土質(zhì)屬于膨脹土，特別是在土壤含水量的變化較大以及建筑物基層壓力變化較大等情況發(fā)生時(shí)，會(huì)導(dǎo)致地基土不均勻的隆起或下陷，使得建筑物產(chǎn)生墻體開裂、地面隆起或下陷等破壞，必須對基礎(chǔ)進(jìn)行妥善處理。

2.基礎(chǔ)處理方案的選擇

2.1 基礎(chǔ)處理的一般方法

基礎(chǔ)是建筑物和地基之間的連接體，建筑物豎向體系的荷載要通過基礎(chǔ)傳給地基?；A(chǔ)處理的目的是把建筑物荷載合理分散到地基上，使荷載不超過地基的長期承載能力。建筑物如果是多層、基礎(chǔ)土質(zhì)較好、地下水位較低的粘土或亞粘土，則可采用人工挖孔灌注樁。如果是地基比較軟弱，且建筑物又比較高，上部傳來的荷載較大的情況，則需要采用伐形基礎(chǔ)。大多數(shù)建筑物的豎向剪力墻、柱都可以用各自的基礎(chǔ)分別支承在地基上。如果建筑物處于軟土地帶，地基承載力不足，必須采取相應(yīng)措施對軟弱地基進(jìn)行處理。軟弱地基一般是由淤泥質(zhì)土做沖填土、雜填土等構(gòu)成的地基。在勘察時(shí)如果已知建筑物所在地為軟土地基，就應(yīng)該查明軟弱土層的均勻性組成，分布范圍和土質(zhì)泥沙，為采用合理地基處理方案提供相應(yīng)參數(shù)。

2.2 基礎(chǔ)處理的經(jīng)濟(jì)比較

選擇基礎(chǔ)處理方案時(shí)，首先要得到地基承載力的有關(guān)數(shù)據(jù)，然后通過初步測算大致確定房屋結(jié)構(gòu)的重量，并假設(shè)它均勻的分布在全部的面積上，從而得到平均的荷載位，并和地基本身的承載力相比較，如果地基的容許承載力大于3～4倍的平均荷載位，則用條形基礎(chǔ)可能比伐形基礎(chǔ)更經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。如果地基的容許承載力小于2～3倍的平均荷載位，那么條形基礎(chǔ)比建造滿鋪在全部面積上的伐形基礎(chǔ)更經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，如果介于二者之間，則用樁基礎(chǔ)或沉井基礎(chǔ)比較經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。

2.3 基礎(chǔ)處理方案的確定

從上部結(jié)構(gòu)與地基基礎(chǔ)兩方面著手，除抓住控制膨脹土脹縮性這一主要矛盾外，還通過優(yōu)化上部結(jié)構(gòu)的措施加強(qiáng)構(gòu)筑物的整體性與抗變形能力。綜合各方面情況，選擇了采取條形基礎(chǔ)同時(shí)結(jié)合隔水措施，進(jìn)行地基處理的方案。

3.基礎(chǔ)處理措施

膨脹土的漲縮特性與其含水量關(guān)系密切，水是直接影響土的脹縮變形的因素,因此合理防水是抑制膨脹土特性的關(guān)鍵。如果采取適當(dāng)措施將膨脹土基礎(chǔ)與水隔離，就可以有效控制因其漲縮性導(dǎo)致的基礎(chǔ)變形。本項(xiàng)目所在位置屬山地邊緣，排水便利，因此在基礎(chǔ)處理中重點(diǎn)選擇了通過隔水處理來降低成本。根據(jù)建筑物對地基的要求，綜合工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件，以及建筑結(jié)構(gòu)的類型、周圍環(huán)境條件、材料成本、施工工藝等因素，通過必要的試驗(yàn)，分析項(xiàng)目所在地的膨脹土吸水膨脹、失水收縮的特性數(shù)據(jù)，最終認(rèn)為，如果能夠有效控制基礎(chǔ)中的水分，對解決膨脹土地基變形問題大有幫助。本項(xiàng)目中地基土水分的來源有兩類：地面滲水和土體內(nèi)部的轉(zhuǎn)移水。控制地面滲水的方法主要是設(shè)置足夠的地面排水系統(tǒng)和適合的地下排水設(shè)施。根據(jù)項(xiàng)目為單層倉庫，占地面積大、高度比較低、內(nèi)部除消防設(shè)施外無用水需要的特點(diǎn)，采取了在建筑物周圍設(shè)置混凝土散水坡的方式來增強(qiáng)隔水效果。在研究方案過程中，要求監(jiān)理和施工單位要特別注意有效封閉散水坡與墻之間的縫隙，根據(jù)場地情況對建筑物散水寬度及坡度進(jìn)行了適當(dāng)調(diào)整,提高排水效率，增強(qiáng)隔水效果。對地下給排水管道均設(shè)置管溝并做好管溝的防水,防止?jié)B漏,管道位置盡量遠(yuǎn)離建筑物，最近處距建筑外墻基礎(chǔ)邊緣不小于3m。而且要求散水下面,還要鋪設(shè)不小于15cm厚的三七灰土墊層，以減少滲漏對基礎(chǔ)的影響。

在做好基礎(chǔ)處理方案的同時(shí)，還嚴(yán)格控制施工過程，要求施工單位妥善控制施工用水,創(chuàng)造條件盡力保證基礎(chǔ)施工快速作業(yè),防止基槽開挖后長時(shí)間的曝曬或浸泡。對于建筑工地上用水量較大的臨時(shí)生活和生產(chǎn)設(shè)施,如臨時(shí)水池,洗料場,攪拌站等選址盡量遠(yuǎn)離建筑物,并適當(dāng)采取防水措施,避免施工臨時(shí)用水對基礎(chǔ)造成不利影響。

4.工程效果

本項(xiàng)目建設(shè)過程中充分考慮了膨脹土的特性,結(jié)合環(huán)境特點(diǎn)進(jìn)行地基處理，通過采取隔水處理、增加灰土墊層等措施優(yōu)化基礎(chǔ)處理方案，使項(xiàng)目在滿足質(zhì)量和使用性能要求的基礎(chǔ)上，有效地降低了成本，提高了投資效益，目前項(xiàng)目運(yùn)轉(zhuǎn)良好。□

2016-01-17

彭彩霞，女，漢族，河北省水利物資供應(yīng)站，工程師。