施工現(xiàn)場常見不良土質(zhì)地基分析與處理

張 晶 亮

(山西建筑工程(集團)總公司，山西 太原 030002)

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施工現(xiàn)場常見不良土質(zhì)地基分析與處理

張 晶 亮

(山西建筑工程(集團)總公司，山西 太原 030002)

介紹了建設(shè)工程施工現(xiàn)場常見的不良土質(zhì)類型，針對濕陷性黃土、雜填土、有機土、鹽漬土等不良土質(zhì)的成因與特性，探討了處理各種不良土質(zhì)的方法及原則，從而滿足建筑施工的要求。

土質(zhì)，濕陷性黃土，雜填土，凍土，膨脹土，地基

0 引言

我國地域遼闊，地形地貌多樣，從內(nèi)地到沿海，由平原到山區(qū)分布著多種多樣的地基土，地質(zhì)情況復(fù)雜多變，這些不同成因沉積的土的工程特性差異很大。在不同地域施工，面臨的地基土質(zhì)性質(zhì)不同，有的天然地基良好，如砂石類土質(zhì)透水性、承載力都較好的地基；有的地質(zhì)土分布不均、薄厚不一，由于堆積成因不同導(dǎo)致如沖積物、風(fēng)積物、人工堆積物等；有的地質(zhì)情況復(fù)雜，地表水、地下水豐富，土層性質(zhì)多樣，如巖溶、沼澤、凍土、流沙、有機質(zhì)土、鹽漬土、膨脹土、黃土、軟土、雜填土等混雜不均勻分布。

一般房屋建筑工程，勘察設(shè)計都給出了工程所在地地基土層的分布情況和主樓地基的處理方法，我們按圖施工即可，最多遇到地基情況與勘察設(shè)計不符時，適當(dāng)調(diào)整和更改設(shè)計方案后實施，因此，主要建筑物地基處理有據(jù)可循，這里不做討論。

施工中，除主樓外一般施工現(xiàn)場都會有一些小型附屬建筑物、構(gòu)筑物或臨時建筑、道路、場地、管線、設(shè)備基礎(chǔ)等室內(nèi)、外工程，這些建(構(gòu))筑物除了在較好土質(zhì)和承載力下可不做處理外，在不良土質(zhì)地區(qū)施工時也需要做地基處理，那么對于常見的幾種不同土質(zhì)如何進行簡易方便的處理，且能確保質(zhì)量，使得其地基穩(wěn)定、牢固、耐久、防水防潮、控制沉降，滿足施工需要，我們列舉以下幾種土質(zhì)類型進行分析解決。

1 各種不良土質(zhì)的成因和工程地質(zhì)特性分析

臨建設(shè)施等小型工程對地基的承載力要求相對較低，但對防水和沉降變形有較高的要求。這類工程地基一般坐在表層土，最多到次層土上，因此，第一層、第二層土土質(zhì)情況是影響工程質(zhì)量的關(guān)鍵。比如室外道路工程，路基處理深度較淺(若非高填方路基，除道路上層的基層和面層外，路基一般在30 cm～80 cm以內(nèi)，即使是對于軟土開挖最多不超過150 cm)，相對于主要建筑物來說承載力要求要低一些，但路面排水要好，路床不能積水。

第一層、第二層土常見不良土類型有：濕陷性黃土、軟土、雜填土、有機土、膨脹土、凍土、飽和粉土、鹽漬土等。其各自的成因和特性如下：

1)自重(非自重)濕陷性黃土。

由風(fēng)積的一種黃色堆積物，在干旱或半干旱氣候條件下水分蒸發(fā)形成膠結(jié)骨架的沉積物。其特點是土質(zhì)較均勻、結(jié)構(gòu)疏松、孔隙發(fā)育。無水強度較高、遇水強度迅速破壞降低。對建(構(gòu))筑物危害是引起大幅度沉降和不均勻沉降，從而破壞結(jié)構(gòu)。

2)軟土。

是濱海、湖沼、谷地、河灘沉積形成。主要特點是天然含水量高、壓縮性高、孔隙比大、抗剪強度低的細粒土。包括淤泥、淤泥質(zhì)土(淤泥質(zhì)粘性土粉土)、泥炭、泥炭質(zhì)土等。對建筑物危害為：地基變形大且不均勻，變形穩(wěn)定歷時長，引起沉降。

3)雜填土。

是由人們的生活和生產(chǎn)活動所遺留或堆放的垃圾土堆積形成。分為建筑垃圾土、生活垃圾土和工業(yè)生產(chǎn)垃圾土。特點是無規(guī)劃堆積、成分復(fù)雜、性質(zhì)各異、厚薄不均、規(guī)律性差。有時同一場地表現(xiàn)為壓縮性和強度的明顯差異，極易造成上層結(jié)構(gòu)不均勻沉降。

4)有機土。

在長期積水和滯水的情況下，土壤處于嫌氣狀態(tài)，有機質(zhì)分解十分緩慢，從而使有機層的積累超過有機質(zhì)的分解，形成有機土。廣義上的有機土是指有機質(zhì)含量達到10%以上的土壤，如耕植土、草皮土、林木土等。特點是強度很低，分解碳化，對建筑危害很大，引發(fā)不均勻沉降。

5)膨脹土。

成因是山坡體崩塌自然沉積等，主要分布在我國南方地區(qū)，有富含親水性礦物，蒙脫石為主要成分。特點是吸水膨脹或失水收縮，反復(fù)脹縮變形、浸水承載力衰減、干縮裂隙發(fā)育等，性質(zhì)極不穩(wěn)定。常使建(構(gòu))筑物產(chǎn)生不均勻的豎向或水平的脹縮變形，造成位移、開裂、傾斜甚至破壞，且往往成群出現(xiàn)，低層平房尤為嚴重，危害性很大。

6)凍土。

主要分布在寒冷地區(qū)(常年凍土和季節(jié)性凍土)，北方冬季施工時有一定深度的凍土(季節(jié)性凍土和短時凍土)。特點是對溫度極為敏感的土體介質(zhì)，含有豐富的地下冰，具有流變性，其長期強度遠低于瞬時強度，對構(gòu)筑物危害：凍脹和融沉，引發(fā)結(jié)構(gòu)變形和沉降。

7)飽和粉土。

粉土長期浸水環(huán)境下形成。特點是含水量高，軟流塑狀態(tài)，能承受一定靜載，動載條件下易產(chǎn)生液化。對上層結(jié)構(gòu)根據(jù)液化程度不同，危害不同，一旦液化，會產(chǎn)生非常嚴重的破壞。

8)鹽漬土。

主要產(chǎn)生于含鹽量高的濱海地區(qū)、有鹽水的湖泊和沖積平原、降水量少、干旱的內(nèi)陸地區(qū)，含鹽堿成分0.5%以上的土壤。對建筑危害主要表現(xiàn)在鋼材銹蝕，脹縮性大(類似膨脹土性質(zhì))，濕陷性強(類似黃土性質(zhì))，不易壓實，建筑易沉陷變形。

2 針對各種不良土質(zhì)小范圍處理的方法和原則

以下方法均建立在原地基滿足承載力要求，或經(jīng)過簡單處理后承載力足以滿足上部荷載所需承載能力要求的基礎(chǔ)上。

1)濕陷性黃土。

原則是防水。降低地基受水浸濕可能性，在白灰取材方便的地區(qū)，盡量采取局部換填灰土、周邊和底部灰土墊層隔水、小型灰土擠密樁等措施，并配合防水工程綜合處理的方法；若土壤含水量高，也可采取生石灰樁和砂樁吸水后再處理；若白灰取材不便，工期緊則可采用壓實夯密、強夯的方法；工期允許且土壤空隙較大時也可采用浸水法處理濕陷。

2)軟土。

重點是排水。面積不大、軟土較淺時可換填或加深基礎(chǔ)，可采用淺層砂墊層吸水排水結(jié)合處理，也可采用堆載預(yù)壓消除沉陷；寬度不大、上部為窄條形結(jié)構(gòu)時可用梁式結(jié)構(gòu)跨越，不去處理軟土；厚大軟土可換填一定深度，或小型灰土擠密樁，砂樁或垂直排水固結(jié)法；對于承載力要求低的結(jié)構(gòu)，可不處理或少處理、少擾動軟土，適當(dāng)加大基礎(chǔ)面積或所換填墊層面積，也可在基礎(chǔ)周邊加載形成平衡反壓護體，加大受力面積，減小壓強。

3)雜填土。

原則是清理。對于結(jié)構(gòu)允許少量均勻沉降、使用時間不長時，沉淀一定時間的建筑垃圾和工業(yè)廢渣可不處理或加以有效利用，或夯實、淺層換填灰土等半剛性材料或改變基礎(chǔ)形式(小型筏板)至形成整體地基板塊為止，不得出現(xiàn)不均勻沉降，或再配合加強結(jié)構(gòu)剛度；對于少量的生活垃圾建議更改臨建位置，若無法避免，必須清理至垃圾填埋滲瀝層或清除干凈，換填理想材料處理；如果垃圾量大，費用過高，最好采用剛性樁基礎(chǔ)處理；對于本文提到的其他有害雜填土分情況處理。

4)有機土。

處理方法類似雜填土。有機土、雜填土、軟土均可采用土工織物或加筋土處理，平衡豎向荷載，減小不均勻沉降。

5)膨脹土。

原則是隔水，可將膨脹土與上層換填土用防水材料完全隔離。弱膨脹土可不作處理或少量換填處理；中等膨脹土需進行換填黏土、灰土或砂，砂層與膨脹土之間應(yīng)有隔水措施；強膨脹土一般不作為地基土使用，若無法避免，可采用灰土樁、水泥土樁等無機結(jié)合料進行改良地基。

6)凍土。

重點是防凍。對于寒冷地區(qū)常年冰凍層可加填性能好的材料處理地基或直接在凍土層上施作基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)；對于季節(jié)性凍土，已經(jīng)冰凍的土壤要挖出換填含水量少的材料并采取防凍措施，及時施工基礎(chǔ)；對于即將冰凍的土層和外露或易受凍的地基土，最好選用抗凍性能好的材料(如多孔礦渣)進行回填，并確保地表水不流入地基。

7)飽和粉土。

要點是排水和加密土質(zhì)。輕微、中等液化可不處理；液化嚴重可采用振沖擠密碎石樁、振沖置換碎石樁、強夯法、灌漿法、改善排水和增加土的密實度，另外加強基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)的剛度，減輕荷載，盡量在液化場地避免產(chǎn)生動載。

8)鹽漬土。

如果結(jié)構(gòu)鋼材接觸鹽漬土，需要換填并做好防水和保護層；膨脹性和濕陷性可采用處理膨脹土和黃土的方法進行處理。

3 結(jié)語

施工前要仔細核對設(shè)計和勘察資料，認真分析水文地質(zhì)情況，根據(jù)結(jié)構(gòu)特點經(jīng)濟合理選擇地基處理方法，最終以提高承載力，防止地基剪切破壞，防止不均勻沉降，消除不良土的濕陷性和脹縮性，消除液化為目的。

[1] 吳 斌，李少和，林群仙.羊田崗水庫勘察中的一些認識[J].山西建筑，2008，34(11)：362-363.

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Common adverse soil foundation construction site analysis and processing

Zhang Jingliang

(ShanxiConstructionEngineering(Group)Corp,Taiyuan030002,China)

The paper introduces the common adverse soil types at the construction sites of the construction projects, and explores the methods to deal with adverse soil quality and principle according to the reasons and features for the adverse soil quality including collapsible loess, miscellaneous soil, organic soil, and salinized soil, so as to meet the demands of the architectural construction.

soil quality, collapsible loess, miscellaneous soil, frozen soil, expansion soil, foundation

1009-6825(2016)18-0067-02

2016-04-17

張晶亮(1980- )，男，工程師

TU470

A