广东地区常用地基处理方法及案例分析——以某体育中心为例

周 晖

(广州城建职业学院 建筑工程学院，广东 广州 510925)

广东地区常用地基处理方法及案例分析
——以某体育中心为例

周 晖

(广州城建职业学院 建筑工程学院，广东 广州 510925)

广东地区存在大量的“三高二低”的软弱土地基，需经处理后方可使用。常见的软基处理方法包括机械碾压法、强夯挤淤法、堆载预压法、真空预压法、高压喷射注浆法、水泥土搅拌法、钢筋混凝土桩复合地基法等，具体软基处理方法要依据其工程地质条件及项目要求而定。该文结合珠三角某体育中心工程软基处理方案进行重点解析，项目依据不同分区采用不同的地基处理方法及施工工序，以强夯法为主、水泥土搅拌法为辅，较好达到预期软基处理目的。

软弱土地基；地基处理方法；施工工序

广东地区存在大量的“三高二低”的软弱土地基，即含水量高、压缩性高、灵敏度高、强度低、渗透性低，广州黄埔、深圳机场、番禺、佛山、顺德、中山、斗门等地围垦筑堤的软土是国内的最软土[1]。常见的软基处理方法包括有机械碾压法、重锤夯实法、强夯挤淤法、挤密法、堆载预压法、真空预压法、高压喷射注浆法、水泥土搅拌法、钢筋混凝土桩复合地基法等等[2-7]，具体软基处理方法要依据其工程地质条件及项目要求而确定。本文结合珠三角地区某体育中心工程软基处理方案进行重点解析。

1 项目概况及岩土特征

1.1 工程概况

某体育中心项目场地(图1)为珠江三角洲冲积平原，地表为农田、鱼塘和河涌等，场地开阔且地势起伏不大。项目总占地面积为85万余m2，主要为体育场馆、游泳馆、商业中心、展览设施、训练设施、地标酒店、办公楼等建筑物，总建筑面积12万m2，多数建筑物上部荷载较小，只需对上部土层进行地基处理即可满足沉降要求。

项目工程重要性等级为二级，场地为中等复杂场地(二级场地)，地基为中等复杂地基(二级地基)，根据国家标准并结合本工程的具体情况，本工程岩土工程勘察等级为乙级[8]。

图1 某体育中心总平面图

1.2 岩土特征

主要为素填土，局部为杂填土，颜色以灰褐色、红褐色、灰色为主，素填土主要为人工堆填的粉质黏土、碎块石及少量砂土等，杂填土则含有砖块、混凝土块等建筑垃圾，大部分呈松散、欠压实状，层顶标高为0.06～4.65 m，厚度为0.80～6.60 m，实测标贯击数N=3～7击，实测平均5.5击。

(1) 膜淤泥层：主要由粘粒及腐殖质组成，并含少量粉细砂，呈流塑状，深灰-灰黑色，局部夹薄层淤泥质土，平均厚度7.0 m，实测标贯击数N=1～3击。

(2) 淤泥质砂土层：主要由粉细砂组成，局部夹淤泥薄层，呈深灰色-灰黑色，松散且饱和，平均厚度2.90 m，实测标贯击数N=2～8击。

(3) 粉质黏土层：主要由粘粒和粉粒组成，局部粉细砂较多，夹粉土粉砂薄层，呈褐黄色、灰白色，平均厚度3.92 m，实测标贯击数N=7～17击。

(4) 淤泥质土层：主要由粘粒及有机质组成，局部夹少量贝壳碎片。呈深灰色，流塑状，平均厚度5.90 m，实测标贯击数N=1～3击。

(1) 粉质黏土层：主要由粘粒和粉粒组成，夹粉土粉砂薄层，呈灰白色、灰色等，平均厚度2.90 m，实测标贯击数N=7击。

(2) 粉细砂层：主要为粉砂、细砂，呈灰色、浅灰色等，饱和，呈松散状，局部为稍密，平均厚度2.70 m，标贯击数N=5～14击。

(3) 粉土层：主要由粉粒组成，局部含粉细砂和粘性土较多，夹粉砂薄层，灰白色、灰色等，松散-稍密状，很湿-湿，平均厚度2.73 m，实测标贯击数N=4～9击。

(1) 粉质黏土层：主要由粘粒和粉粒组成，夹粉土粉砂薄层，呈现棕红色、褐黄色等，可塑较湿，平均厚度2.20 m，实测标贯击数N=7～14击。

(2) 粉质黏土层：主要由粘粒和粉粒组成，夹粉土粉砂薄层，呈现棕红色、褐黄色等，硬塑-坚硬，稍湿，平均厚度4.14 m，实测标贯击数N=15～29击。

1.2.5 基岩(K)

包括全风化岩、强风化岩、中风化岩和微风化岩，呈现棕红色、褐黄色等，强度整体较高，在此不一一赘述。

2 项目地基处理方法

2.1 地基变形特征分析

由于淤泥和淤泥质土为欠固结土层，在无附加荷载情况下，该层也会产生缓慢变形，从而引起地面沉降。在工程建设过程中，若在周边堆土、工程建设后期地表整平及填土，将给淤泥质土层中增加额外附加应力，造成地面沉降。因此，在设计和施工前需要考虑软土的主固结沉降和次固结沉降。据地基土的力学性状和建筑物分布情况，体育中心广场和道路区域对地基承载力要求不高，反而对后期沉降要求高，以免出现不均匀沉降导致道路开裂和下沉等不良现象。

2.2 地基处理方案分析

建筑地基基础形式应根据建筑物的特点和场地地质条件来确定。场地主要为鱼塘和局部农田，场地的四周均有新修的市政道路，场地开阔，交通方便。场地范围所有的钻孔均揭露到表层淤泥(平均厚度8.1 m)，局部地段在第一层淤泥以下揭露到可塑粉质黏土，其下还可揭露到一层淤泥质土(平均厚度6.2 m)。揭露到两层淤泥的钻孔主要分布于场地的西北侧，场地的中部和西南侧也有零星揭露，图2为淤泥层厚度分区图。

图2 淤泥层厚度分区图

本场地主要考虑沉降对工程的影响，采用合理的地基处理方案，拟采用强夯法为主，局部对承载力要求高处可结合水泥土搅拌法，具体处理方法及施工工序如表1所列。

3 施工技术要求

3.1 分层填土与强夯

根据现状地面与完成面标高的高差情况，项目需要增加的填土厚度约2～6 m，故采用一次性填土，然后强夯的施工方法。若项目增加填土厚度超过8 m，则需要分层填土与强夯。

3.2 回填技术要求

根据现场环境条件，考虑车载堆填方式进行填土。土方挖运机械选挖掘机和自卸车组合，主要碾压机械为振动压路机。振动碾压是常用的机械碾压施工机械之一[9]，其他类似还有羊足碾、平碾等，均适用于大面积填土的压实。填土具体要求如下：

(1) 室内试验。当采用土料堆填时，施工前取代表性土样做重型击实试验，确定土的最佳含水量ω和最大干密度ρdmax，并绘制干密度与含水量关系曲线[10-11]。根据土的干密度与含水量关系曲线控制土的含水量ω。在实际工程中，应根据压实机械的能量，通过试压来控制铺土厚度和碾压遍数。

表1 项目不同分区采用的地基处理方法及施工工序

(2) 分层填土，然后逐层振密或压实，分层厚度视振动力的大小而定。每层铺筑的厚度宜通过现场试压来确定，施工时应将下层的密实度经检验合格后，方可进行上层施工。

(3) 采用碎石类土或爆破石渣用作填料时，其最大粒径不得超过20 cm。

(4) 堆填土的压实度≥85%。

(5) 质量检查。填土密实度的检测方法很多，主要可采用填土密实度检测仪法、环刀取样法、钢筋贯入测定法等，本项目主要采用填土密实度检测仪法、环刀取样法相结合的方式进行填土密实度检测，具体试验方法参看《土工试验操作规程》即可。

4 结束语

广东地区存在大量高含水量、高压缩性、高灵敏度、低强度、低渗透性的软弱土地基，常见的软基处理方法包括机械碾压法、重锤夯实法、强夯挤淤法、挤密法、堆载预压法、真空预压法、高压喷射注浆法、水泥土搅拌法、钢筋混凝土桩复合地基法等，具体软基处理方法选择应依据其工程地质条件及项目要求而定。本项目依据不同分区采用不同的地基处理方法及施工工序，以强夯法为主、水泥土搅拌法为辅，较好达到预期软基处理目的。

[1] 陆培炎.陆培炎科技著作及论文选集[M]. 北京: 科学出版社, 2006.

[2] 胡 松,高明军,刘志浩,等.真空预压联合注浆法处理软土地基试验研究[J].水电能源科学,2016,34(2): 133～135+123.

[3] 鲁绪文，娄 炎，何 宁，等．超载预压技术加固高速公路软基的试验研究[J].岩石力学与工程学报，2007，26(S1)：3277～3282．

[4] 丁桂伶.京沪高速铁路柔性荷载下CFG桩复合地基沉降及荷载分担特性研究[D].北京：北京交通大学，2010.

[5] 张栋樑．深厚层软土路基桩网复合结构地基沉降机理及计算方法研究[D].上海：同济大学，2007.

[6] 朱爱民．预应力管桩在高速铁路深厚软土地基处理中的应用[J].铁道标准设计，2012(2)：58～60.

[7] 李添翼．浆喷桩地基控制高速铁路工后沉降的研究[J].铁道工程学报，2012(11)：18～22．

[8] GB 50021-2001，岩土工程勘察规范[S].

[9] 朱金平.建筑工程软基处理施工技术方法探析[J].四川水泥,2014(11):104.

[10] 周 晖.珠江三角洲软土显微结构与渗流固结机理研究[D].广州:华南理工大学,2013.

[11] 吴昌胜,朱志铎.沪苏浙高速公路软基处理评价[J].岩土工程学报,2015,37(S1):105～109.

2016-12-08

广东省高等学校优秀青年教师培养计划项目(Yq201462)；广东省高等职业教育品牌专业建设项目(2016qzpp016)

周 晖(1979-)，女，浙江金华人，广州城建职业学院副教授．

TU411.92

A

1673-5781(2016)06-0806-03