大面積回填土地基處理的措施分析

文/楊成明 安徽省建筑設(shè)計(jì)研究總院股份有限公司 安徽合肥 230000

1、工程背景

某學(xué)校因現(xiàn)有場(chǎng)地標(biāo)高較低，依據(jù)建筑規(guī)劃要求，需對(duì)整個(gè)場(chǎng)地除了室外操場(chǎng)部分外全部進(jìn)行回填土至建筑設(shè)計(jì)要求標(biāo)高，回填厚度達(dá)到6-11米，填方量非常大。為了確保學(xué)校今后室外道路、公用管線、景觀小品等實(shí)施不因回填土沉降而引起質(zhì)量問題，需要進(jìn)行對(duì)回填土進(jìn)行地基處理。

2、大面積回填土地基處理方法

2.1 夯實(shí)地基法

夯實(shí)地基法是工程中最常見的一種地基加固的處理方法，方便便捷操作簡(jiǎn)單，工程中對(duì)于面積較小的地基通常采用夯實(shí)地基法處理，夯實(shí)地基分為兩種方法，重錘夯實(shí)地基和強(qiáng)夯地基，重錘夯實(shí)地基是利用起重機(jī)械將重錘抬舉到一定高度，將重錘自由落下完成地基的夯實(shí)處理，一般地基需要夯實(shí)的強(qiáng)度跟選擇的重錘的重量、夯實(shí)的高度、夯實(shí)的遍數(shù)有關(guān)，重錘的質(zhì)量通常在2～3噸中選擇，重錘夯實(shí)加固的深度一般為2米以內(nèi)，適用于地下水位0.8米以上黏性土，砂土，濕陷黃土，雜填土以及分層回填的地基加固處理。強(qiáng)夯地基是利用大型的起重機(jī)械將大噸位的重錘抬起高度6米以上的夯實(shí)地基處理方法，此方法夯實(shí)的強(qiáng)度大，對(duì)土體有很大的沖擊力，迫使土層孔隙壓縮，土體局部液化，在夯實(shí)點(diǎn)土體出現(xiàn)微裂縫形成良好的排水通道，土體的中的孔隙水被強(qiáng)壓擠出，使土體結(jié)構(gòu)重新排列達(dá)到密實(shí)的程度，從而提高地基的局部承載力，強(qiáng)夯地基法是工程中普遍采用的一種深層地基處理方法。

2.2 換土地基法

當(dāng)回填土的密實(shí)程度不夠，地基不能滿足上部荷載作用時(shí)，采用換填地基法來處理軟弱地基，換土地基法首先是將基礎(chǔ)以下部分軟土挖走，挖土的深度應(yīng)根據(jù)上部荷載的大小跟基礎(chǔ)的類型確定，回填強(qiáng)度比較高，壓縮性較低，并無腐蝕性的材料，如中粗砂、碎石或卵石、灰土、素土礦渣等，再根據(jù)回填土的土質(zhì)類型確定每層的回填厚度，按厚度分層碾壓密實(shí)，作為地基的持力層，換土地基按回填的材料分為灰土地基、砂石地基、粉煤灰地基。

2.3 干沖碎石樁法

干沖碎石樁法首先使用取土機(jī)械取土成孔，填入不同級(jí)配的砂卵石，利用夯錘自由落下的巨大沖擊能和所產(chǎn)生的沖擊波反復(fù)夯擊砂卵石，并使部分砂卵石擠入土層中，由于重錘沖打擠密，不但在樁位處形成大直徑高密度的砂卵石樁體，而且部分砂卵石擠入置換土層，提高了樁間土的承載力；同時(shí)砂卵石樁體作為復(fù)合地基中孔隙水的消散通道，消除砂土液化；在巨大夯擊能作用下，土體中產(chǎn)生沖擊波和動(dòng)應(yīng)力，致使土體出現(xiàn)裂隙，形成排水通道，加速土體的排水固結(jié)；而且由樁體及樁間土形成的復(fù)合地基還起墊層作用，將荷載擴(kuò)散，使應(yīng)力分布趨于均勻，顯著提高地基均勻性和穩(wěn)定性，減少沉降量，提高承載力。

2.4 粉噴樁法

粉噴樁是深層攪拌樁的一種，其最大的特點(diǎn)是要求地基的含水量高，它是借助于壓縮空氣通過固化材料供給機(jī)的特殊裝置，攜帶著粉體固化材料(水泥或石灰等)，經(jīng)過高壓軟管和攪拌抽(單軸或比軸)輸送到攪拌葉片的噴嘴噴出。

3、本案實(shí)際應(yīng)用

（1）明確場(chǎng)地施工順序?yàn)椋合仁┕ぶ鳂腔A(chǔ)，后素土分層回填，分層壓實(shí)（全場(chǎng)地）至室外地面標(biāo)高后，施工上部結(jié)構(gòu)。

（2）明確場(chǎng)地回填土要求：

1）場(chǎng)地回填前，需對(duì)現(xiàn)有場(chǎng)地進(jìn)行清表，清除場(chǎng)地內(nèi)淤泥等軟土、生活垃圾、植被層等至場(chǎng)地外，對(duì)溝、坎等進(jìn)行整平。

2）回填土采用素土回填，優(yōu)先就近采用素粘土。嚴(yán)禁回填淤泥等軟土和生活垃圾。應(yīng)根據(jù)不同土質(zhì)通過實(shí)驗(yàn)確定填土最優(yōu)含水率，從而選用適宜含水率的土源。對(duì)于粘土，一般選用含水率為20%左右的土源。

3）回填土回填過程中，采用分層回填分層夯實(shí)，每層虛鋪約500厚（具體以壓路機(jī)型號(hào)確定），用重型振動(dòng)碾壓路機(jī)分層碾壓，壓實(shí)系數(shù)0.97。

4）要求回填后地基土承載力達(dá)到120KPa。

5）后期施工道路、廣場(chǎng)范圍及鋪設(shè)管道處時(shí)，將上部一定厚度填土挖除，再采用2：8（體積比）灰土分層回填，分層夯實(shí)至道路基層及室外管道下。

但在實(shí)際施工過程，對(duì)于大面積高填方場(chǎng)地來說，施工單位很難達(dá)到上述要求，后來不得不更改回填土處理方案，經(jīng)設(shè)計(jì)人員多次論證后，采用了碎石樁法進(jìn)行地基處理，并采取如下措施進(jìn)行質(zhì)量控制：

（1）在主樓施工結(jié)束，場(chǎng)地回填土經(jīng)過不少于三個(gè)月的自然沉陷后，開始碎石樁施工，碎石樁按照梅花型布置在道路、小品、廣場(chǎng)、停車及設(shè)備給水管網(wǎng)下。

（2）碎石樁長(zhǎng)度以進(jìn)入老土層下1.0米為準(zhǔn)。

（3）碎石樁采用振動(dòng)沉管碎石樁，具體要求如下：

1)本工程碎石樁樁徑400，采用含泥量不大于5%的碎石等硬質(zhì)材料，碎石粒徑不大于50mm.；

2)施工前應(yīng)進(jìn)行成樁工藝和成樁擠密試驗(yàn)，當(dāng)沉樁質(zhì)量不能滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，應(yīng)調(diào)整施工參數(shù)，重新進(jìn)行試驗(yàn)；

3)樁體充盈系數(shù)1.3.；

4)要求成樁后復(fù)合地基的承載力：道路、停車、廣場(chǎng)等為150KPa;管線下為130KPa；

5)地基承載力檢驗(yàn)應(yīng)采用復(fù)合地基靜載荷試驗(yàn)，試驗(yàn)數(shù)量不少于總樁數(shù)的1%，

（4）樁體施工完畢后，沿道路、廣場(chǎng)、停車等位置處反挖至此類基礎(chǔ)底板，在樁頂與基礎(chǔ)之間鋪設(shè)厚度為300mm的碎石墊層，每邊須超出基礎(chǔ)外不小于300mm。褥墊層采用材料為硬質(zhì)巖破碎碎石，(碎石粒徑不大于30mm)，墊層夯實(shí)度不大于0.9。

結(jié)語：

對(duì)大面積回填土地基進(jìn)行處理時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選擇最容易達(dá)到設(shè)計(jì)要求的地基處理方法，保證所選用處理方案，符合處理對(duì)象的特點(diǎn)和要求，實(shí)踐表明，這樣做可以將地基處理方案所需要達(dá)到的效果進(jìn)行最大化呈現(xiàn)，從而避免后期質(zhì)量事故的發(fā)生。