浅析膨胀土条件下的基础处理

□彭彩霞

浅析膨胀土条件下的基础处理

□彭彩霞

结合永年防汛物资储备仓库建设，论述膨胀土条件下基础处理方案，选择、处理措施及工程效果。

膨胀土；基础处理；隔水处理

基础处理是建筑物施工的首要环节，关系着建筑物质量安全，也关系着成本和投资效益。在膨胀土分布地带施工，因土壤在含水量发生变化时的变形特性，基础处理工作更要谨慎。

1.工程概况

项目为河北省水利物资供应站永年防汛物资储备仓库，地点位于河北省邯郸市永年县经济技术开发区内。项目由办公楼和3座仓库组成。办公楼为地上4层砖混结构1037m2，3座仓库为地上1层门式钢结构总计6464m2。该项目施工场地内多数土质属于膨胀土，特别是在土壤含水量的变化较大以及建筑物基层压力变化较大等情况发生时，会导致地基土不均匀的隆起或下陷，使得建筑物产生墙体开裂、地面隆起或下陷等破坏，必须对基础进行妥善处理。

2.基础处理方案的选择

2.1 基础处理的一般方法

基础是建筑物和地基之间的连接体，建筑物竖向体系的荷载要通过基础传给地基。基础处理的目的是把建筑物荷载合理分散到地基上，使荷载不超过地基的长期承载能力。建筑物如果是多层、基础土质较好、地下水位较低的粘土或亚粘土，则可采用人工挖孔灌注桩。如果是地基比较软弱，且建筑物又比较高，上部传来的荷载较大的情况，则需要采用伐形基础。大多数建筑物的竖向剪力墙、柱都可以用各自的基础分别支承在地基上。如果建筑物处于软土地带，地基承载力不足，必须采取相应措施对软弱地基进行处理。软弱地基一般是由淤泥质土做冲填土、杂填土等构成的地基。在勘察时如果已知建筑物所在地为软土地基，就应该查明软弱土层的均匀性组成，分布范围和土质泥沙，为采用合理地基处理方案提供相应参数。

2.2 基础处理的经济比较

选择基础处理方案时，首先要得到地基承载力的有关数据，然后通过初步测算大致确定房屋结构的重量，并假设它均匀的分布在全部的面积上，从而得到平均的荷载位，并和地基本身的承载力相比较，如果地基的容许承载力大于3～4倍的平均荷载位，则用条形基础可能比伐形基础更经济实惠。如果地基的容许承载力小于2～3倍的平均荷载位，那么条形基础比建造满铺在全部面积上的伐形基础更经济实惠，如果介于二者之间，则用桩基础或沉井基础比较经济实惠。

2.3 基础处理方案的确定

从上部结构与地基基础两方面着手，除抓住控制膨胀土胀缩性这一主要矛盾外，还通过优化上部结构的措施加强构筑物的整体性与抗变形能力。综合各方面情况，选择了采取条形基础同时结合隔水措施，进行地基处理的方案。

3.基础处理措施

膨胀土的涨缩特性与其含水量关系密切，水是直接影响土的胀缩变形的因素,因此合理防水是抑制膨胀土特性的关键。如果采取适当措施将膨胀土基础与水隔离，就可以有效控制因其涨缩性导致的基础变形。本项目所在位置属山地边缘，排水便利，因此在基础处理中重点选择了通过隔水处理来降低成本。根据建筑物对地基的要求，综合工程地质、水文地质条件，以及建筑结构的类型、周围环境条件、材料成本、施工工艺等因素，通过必要的试验，分析项目所在地的膨胀土吸水膨胀、失水收缩的特性数据，最终认为，如果能够有效控制基础中的水分，对解决膨胀土地基变形问题大有帮助。本项目中地基土水分的来源有两类：地面渗水和土体内部的转移水。控制地面渗水的方法主要是设置足够的地面排水系统和适合的地下排水设施。根据项目为单层仓库，占地面积大、高度比较低、内部除消防设施外无用水需要的特点，采取了在建筑物周围设置混凝土散水坡的方式来增强隔水效果。在研究方案过程中，要求监理和施工单位要特别注意有效封闭散水坡与墙之间的缝隙，根据场地情况对建筑物散水宽度及坡度进行了适当调整,提高排水效率，增强隔水效果。对地下给排水管道均设置管沟并做好管沟的防水,防止渗漏,管道位置尽量远离建筑物，最近处距建筑外墙基础边缘不小于3m。而且要求散水下面,还要铺设不小于15cm厚的三七灰土垫层，以减少渗漏对基础的影响。

在做好基础处理方案的同时，还严格控制施工过程，要求施工单位妥善控制施工用水,创造条件尽力保证基础施工快速作业,防止基槽开挖后长时间的曝晒或浸泡。对于建筑工地上用水量较大的临时生活和生产设施,如临时水池,洗料场,搅拌站等选址尽量远离建筑物,并适当采取防水措施,避免施工临时用水对基础造成不利影响。

4.工程效果

本项目建设过程中充分考虑了膨胀土的特性,结合环境特点进行地基处理，通过采取隔水处理、增加灰土垫层等措施优化基础处理方案，使项目在满足质量和使用性能要求的基础上，有效地降低了成本，提高了投资效益，目前项目运转良好。□

2016-01-17

彭彩霞，女，汉族，河北省水利物资供应站，工程师。