軟土地基上高填方對鄰近建筑的影響及地基處理策略淺談

張松柏

（山西機(jī)械化建設(shè)集團(tuán)有限公司 山西太原 030009）

軟土地基上填筑土坡，會對堆土的穩(wěn)定性，構(gòu)成直接的影響，還容易發(fā)生變形情況。這時(shí)，引發(fā)鄰近的擬建建筑物沉降、土體水平位移等的可能性較大。針對于此，建筑工程方面需予以上述問題更多的重視，明確軟土地基上高填方對鄰近建筑的影響，然后結(jié)合具體情況進(jìn)行分析，制定針對性處理措施，從而確保建筑施工的效率和安全。

1 工程基本情況概述

以某工程擬建建筑為例，該工程四周的填筑土體較多，填筑高度約為11m，堆土體、擬建建筑體，可保持緊密相連接的狀態(tài)。場地表層土、硬殼層的厚度在2mm以內(nèi)，下方10m深度內(nèi)為高壓縮性軟土層。土層參數(shù)情況如下：

（1）褐黃灰黃色黏土的重度、壓縮模量、滲透系數(shù)、固結(jié)快剪峰值、層頂標(biāo)高分比為：18.5kNA·m-3、2.9Es/MPa、0.068cm·d-1、18C/kPa、12.4φ、（°）、0.8～3.8m。

（2）灰色淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土的重度、壓縮模量、滲透系數(shù)、固結(jié)快剪峰值、層頂標(biāo)高分比為：17.8kNA·m-3、2.6Es/MPa、0.087cm·d-1、12C/kPa、11.6φ、（°）、0.7～1.7m。

（3）灰色黏土的重度、壓縮模量、滲透系數(shù)、固結(jié)快剪峰值、層頂標(biāo)高分比為：17.4kNA·m-3、2.6Es/MPa、0.016cm·d-1、12C/kPa、9.6φ、（°）、3.5～5.1m。

（4）灰色黏質(zhì)粉土的重度、壓縮模量、滲透系數(shù)、固結(jié)快剪峰值、層頂標(biāo)高分比為：18.3kNA·m-3、4.6Es/MPa、0.04cm·d-1、17C/kPa、16.4φ、（°）、-10.4～34.5m。

（5）灰黃色粉質(zhì)黏土的重度、壓縮模量、滲透系數(shù)、固結(jié)快剪峰值、層頂標(biāo)高分比為：19.4kNA·m-3、8.1Es/MPa、0.08cm·d-1、35C/kPa、17.5φ、（°）、-4.6～19.7m。

2 軟土地基上高填方對鄰近建筑影響

2.1 高填方堆載情況

擬建場地的地面下淺部10m范圍的土質(zhì)不好，地基承載能力隨之下降，壓縮能力較高[1]。建筑物體四周，會堆有不同差異的填土，填土高度范圍在2～10m，平均填土高度（6.4±2.3）m。填土非常高時(shí)，堆土施工速度過快，場地方面會發(fā)生穩(wěn)定方面的問題。

2.2 高填土堆載對建筑物體樁基所致影響

場地上可見工程性質(zhì)較差、容易發(fā)生流變變形的軟土，這時(shí)高填土堆載就會對建筑物的樁基構(gòu)成不良影響。

（1）堆載沉降所致樁負(fù)摩阻力，高填土導(dǎo)致地基軟弱土層出現(xiàn)壓縮變形情況，這時(shí)對于四周建筑物樁基，構(gòu)成的影響非常大，主要表現(xiàn)為產(chǎn)生較大的負(fù)摩阻力，并會降低樁基承載方面的能力、樁基沉降能力。因?yàn)樘钔廖恢?、高度均有所差異，使得各個(gè)位置樁基負(fù)摩阻力的大小、分布等情況相比較，同樣可見較大的不同，對各位置樁承載及沉降的影響較大。

（2）堆載誘發(fā)水平變形、水平力，堆載量過大、軟土流變特性，均會導(dǎo)致深層軟弱土，產(chǎn)生明顯的水平位移、水平力問題。而其對建筑物樁基會構(gòu)成水平的剪力、彎矩。因?yàn)闃秾λ郊袅?、彎矩敏感度較強(qiáng)，相關(guān)工作人員需予以這兩方面更多的關(guān)注，從而減少樁折斷的發(fā)生幾率。

3 軟土地基上高填方對鄰近建筑影響情況相關(guān)分析

3.1 高填土堆載穩(wěn)定的分析

為確保對堆土施工過程中，發(fā)生場地穩(wěn)定問題，可通過Bishop方法，對一次性堆土高度進(jìn)行計(jì)算，一次性堆土高度分別為：3.2m、4.5m、5.1m、7.6m、11.4m。針對沒有達(dá)到要求的高填土，需通過分級堆載方式處理。土體固結(jié)、強(qiáng)度滿足具體要求后，再進(jìn)行下一級的荷載。

3.2 沉降情況的分析

價(jià)值農(nóng)戶荷載、填土堆載同時(shí)進(jìn)行加載處理，建筑荷載可按照具體的時(shí)間要求加以加載[2]。堆載，可按5個(gè)月進(jìn)行加載，首個(gè)月堆至3.2m、第二個(gè)月推至4.5m、第三個(gè)月推至5.1m、第四個(gè)月推至7.6m、第五個(gè)月推至11.4m。經(jīng)現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)場地不均勻沉降情況非常嚴(yán)重，建筑物、人工土坡連接位置，易于受到人工填土荷載因素所影響，因此在建筑物中間位置會產(chǎn)生差異沉降情況。因?yàn)楦咛钔了a(chǎn)生沉降，會對建筑樁基構(gòu)成較大負(fù)摩阻力影響，所以應(yīng)控制樁基承載力，提高樁基沉降。建議在堆土位置地基保持固結(jié)狀態(tài)，然后實(shí)行建筑樁基施工。

4 軟土地基上高填方對鄰近建筑影響的處理方法

為確保施工的安全，以及工程成本、施工時(shí)間方面的問題，應(yīng)制定相關(guān)問題的處理措施，地基處理布置情況，見圖1。

圖1 地基處理布置圖

相鄰近的建筑擋墻后，堆筑利用下部EPS材料實(shí)行填充，而EPS的長度、上部覆土分別為：10m、3m，可減小填筑體的載荷，以此減輕高填土對于四周環(huán)境，構(gòu)成的不良影響。整體地基砂墊層為1m厚，然后可插入14m深塑料排水板，將間距設(shè)置為1.2m后，實(shí)行降水強(qiáng)夯操作。為降低高填土堆載所致不良影響，應(yīng)在擋土墻的下部位置，合理設(shè)置一排攪拌樁水泥土擋墻，以此滿足軟土地基剛度要求。將水泥土擋墻的厚度、深度分別設(shè)置為：4.2m、13m。高填土位置下方打入塑料的排水板，布置適宜厚度砂墊層、輕型井點(diǎn)降水。此時(shí)，建議實(shí)行強(qiáng)夯地基操作，這時(shí)地基承載能力隨之改善[3]。然后，對堆載預(yù)壓進(jìn)行設(shè)計(jì)，高填土區(qū)域的一次性堆載高度，因?yàn)槭艿降鼗休d力所影響，在速率方面發(fā)生了較大的變化，堆載預(yù)壓時(shí)間、堆載預(yù)壓施工的時(shí)間均減少。按照強(qiáng)夯地基處理——高填土位置堆載預(yù)壓施工的順序操作，進(jìn)而切實(shí)控制施工的時(shí)間，維護(hù)建筑工程的經(jīng)濟(jì)效益，減少工程造價(jià)。建筑工程的施工位置，首先需要鋪設(shè)1.2m砂墊層，再插設(shè)排水板。合理使用輕型井點(diǎn)進(jìn)行降水，可達(dá)到強(qiáng)夯的具體要求，然后，借助低能量強(qiáng)夯的作用，做好加固、處理軟土地基的工作，需要在3遍夯擊，主要的目的為提高地基的承載能力。夯擊后，軟基能完成沉降量的工作，施工后不會出現(xiàn)較大的沉降量。三層建筑的重量在6t/m2，實(shí)行強(qiáng)夯地基處理之后，建筑物體地基承載能力可達(dá)到具體的要求，而且還能減少工程投入成本、施工時(shí)間。需要注意的是，應(yīng)充分考慮到鄰近填筑堆載，對建筑物構(gòu)成的不良影響，填土堆載預(yù)壓會增加建筑物的沉降量[4]。如果和建筑物距離過近，荷載位置的沉降量就會增加。而和建筑物的距離過遠(yuǎn)，荷載位置的沉降量過小，這時(shí)就會構(gòu)成差異沉降。由此可見，嚴(yán)格控制建筑物沉降量非常關(guān)鍵，可通過搭設(shè)短樁的方式控制，以便盡可能滿足建筑設(shè)計(jì)的具體標(biāo)準(zhǔn)。填土位置地基固結(jié)后，實(shí)行建筑基礎(chǔ)施工，從而減輕填土位置對鄰近建筑構(gòu)成的威脅。

5 結(jié)語

高填土所致巖土問題，和堆土自身重量所致荷載有關(guān)，應(yīng)確保地基剛度、建筑體荷載、施工順序等，均能滿足工程的具體要求。按照推土、擬建建筑施工的順序施工，從而將降低軟土地基上高填方對鄰近建筑的影響工作落實(shí)到實(shí)處。堆土區(qū)域、建筑臨界位置，實(shí)行水泥攪拌樁加固土體非常關(guān)鍵，不但能加強(qiáng)土體的剛度，而且能減少堆土所致建筑地基變形發(fā)生率?？梢?，堆土施工、建筑基礎(chǔ)施工的相隔時(shí)間更長，堆土對于建筑構(gòu)成的威脅，也會隨之減小。