浅谈水文地质条件与地基基础处理方案的选择

张文科

摘要：伴随着我国经济的不断进步，房屋建筑等工程建设规模也在不断的扩大，城市化的进展速度不断加快，尤其是城市建筑和市政工程建设，寸土寸金，即使非常差的地基条件也必须进行房屋、道路、桥梁等建筑物的建设。下面，笔者就地基基础处理方案的选择，结合工程案例进行阐述。

Abstract： With the continuous advancement of China's economy， the scale of building construction and other projects is also constantly expanding， and the pace of urbanization is accelerating， especially in urban construction and municipal engineering construction， even in the case of very poor foundation conditions， buildings such as houses， roads and bridges must be built. The author elaborates the selection of foundation treatment plan with engineering cases.

关键词：水文地质条件；地基基础处理措施；方案选型；技术经济指标

Key words： hydrogeological conditions；foundation treatment measures；scheme selection；technical and economic indicators

中图分类号：TU4 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）30-0176-02

0 引言

天然的良好地基是很少的，所以，选择什么样的基础类型，不良地基选择什么样的地基处理方案尤其重要，这不仅和地基土埋藏的情况有着联系，同时也会受到一些物理力学性质和建筑物荷载大小的影响。此外，场地的具体施工条件和工期的要求，以及地下水位的高低，也会带来一些影响。在进行地基处理的时候，在具体的设计质量上，它会直接影响着建筑物的安全状况，如果在这个环节当中处理不够恰当，往往会容易出现一些重大的工程质量安全事故。因此，进行必要的技术和经济方案比较，合理选择基础工程措施或地基加固措施，从而达到技术上安全、合理可行、经济适用、工期短等技术经济最优的方案，意义重大，不仅节约建设成本，而且大大缩短工期，确保整个项目顺利实施。

1 地基基础处理分类

地基基础处理主要分为：基础工程措施、地基加固措施。在有的工程当中，它不需要对地基的工程性质进行改变，只需要使用一些基础的措施，就可以进行问题的解决。还有的工程会同时对地基的土和岩石进行加固的处理，通过这样的方式，使得工程的性质得到有效的改善。因此在这样的背景之下，选择一些比较适当的基础形状，人们可以不需要对地基的工程性质进行改变，这种处理方式能够有效地使得地基的要求得到满足，因此也被人们称之为天然地基。反过来，那些已经加固处理之后的地基就会被人们称作为人工地基。

由于地基当中的土层变化是比较复杂多变的，因此在对具体的处理方案进行确定的时候，需要有一些具备着经验的工程技术人员参与到其中，特别是在一些重大工程的设计当中，必须要有专家的参与。当前在一些重大的工程当中，由于设计部门的人员自身的经验比较缺乏，同时有着过分保守的思想，最终导致设计出来的方案不够合理。人们在对地基进行处理的时候，必须要加强质量方面的严格控制，同时也要使得验收的制度得到有效的保障和执行，以此来确保工程的质量得到保证。

2 基础工程措施及选型

基础工程措施有浅基础和深基础，浅基础主要有：独立基础（如大部分柱基）；条形基础；筏形基础等。深基础主要有：桩基础、墩基础、沉井或沉箱基础、地下连续墙等。选择地基基础方案优先考虑采用浅基础，持力层设置在天然土层上，基础埋置不深，无需复杂施工设备，用料较省，开挖基坑排水疏干后和支护坑壁，地基不加处理即可修建，故工期短，造价低。当浅基础难以适应较差地基条件时考虑采用大型或复杂浅基础、深基础或人工处理地基等造价较高、施工技术较特殊地基基础方案。选择地基基础形式考虑上部结构层数与荷载情况是选择基础形式重要因素，层数越多，荷载越大，要求基础承载能力和总体刚度越大，上部结构结构形式和结构体系直接影响基础形式；不同上部结构对地基不均匀，变形敏感程度不同，上部结构对地基不均匀变形越敏感，越尽可能提高基础总体刚度。

地基条件是选择基础形式最根本依据，高度与荷载情况相同房屋，由于地基条件不同可以选用完全不同基础形式，当软弱土层厚度不深时采用箱形基础直接坐落在较好土层上；当较弱土层很深时采用摩擦桩或桩-箱基础较为合理；基础工程工程量、材料消耗和造价上在建筑中占很大比例，在经济上合理，技术上可行和便于施工是选择基础形式的主要因素。基础型式选用，慎重综合考虑各方面因素，通过方案比较后确定，选取技术上可行、经济上合理的基础方案，可收到技术和经济上最大效益。

3 地基加固措施及选型

在修筑建筑基础时，常会遇到浅层地基土为软弱土和不良土，其地基承载力不足或沉降量大于容许沉降量，而从结构型式和技术经济比较来看，以修建浅基础为宜，此时，应采取人工加固处理措施，提高地基土的承载力和密实度，减小沉降量，这种加固后的地基称为人工地基。

地基加固处理是对支承建筑物的地基土承载能力进行改善的一种处理措施，它可以使得地基的变形性能或者抗渗透方面的能力得到改善。

地基加固方法选择的原則，应考虑以下几个方面因素：

①可實施性：在方案的可实施性当中，首先要确保工程的规模和具体的技术等等，在目前的水平下是可以实行的；其次要确保工程的目的和要求得到有效的满足；其次要避免工程对于周围的环境带来污染或者尽量降低污染的程度；最后要确保整体方案的经济性，合理的对材料进行使用。

如：

①一般适用地基有较厚软弱层的地质情况，如软弱层较薄，则采取挖淤置换土的方式比较经济。

②粉喷桩和旋喷桩所用材料，一般宜用普通硅酸盐水泥，对有防渗要求的，也可采用复合硅酸盐水泥。对地基淤泥层含水量较大、地基土松软的情况，粉喷桩的效果要好于旋喷桩。旋喷桩冒浆、跑浆量大，灌浆压力不易掌握，容易造成断桩现象。

③高压喷射灌浆法就有3种喷射法，旋喷桩一般会在地基加固当中进行使用，它可以使得地基的抗剪强度得到提高，并且也使得地基土的变形性能得到改善，不出现过大的变形情况。在这种技术进行使用的时候，一般地基土的水利条件和边坡稳定都能够得到改善。

4 案例

4.1 某火电厂高温高压管网基础处理方案

某火电厂室外高压高温管网敷设，场地地基土大部分为回填粘土，未分层压实，且地下水位浅，而高温高压管道对基础的不均匀沉降要求非常高。技术设计阶段，设计院采用强夯的方案加固地基，施工单位进场施工时，发现没法进行强夯，最后，施工单位中止了合同。之后，设计院对方案进行了调整，采用预制钢筋混凝土桩的方案，但由于场地土是粘土，摩擦力大，预制桩根本无法保证都能打到持力层，且预制桩造价很高，经与设计院协商，最终采用螺旋钻孔取土灌注桩，这种桩不仅施工速度快一倍以上，而且造价只有预制桩的一半。这个案例就是从加固地基土不成功，从而采取基础工程措施的方案，到经过技术经济比较，选择合理可行、高效低价的桩型。

4.2 某工业厂区2个部位的地基处理方案

全厂场平情况：未分层压实，填土疏松，地下水位较浅，有些部位的填土深达20米以上。

①进厂区主干道有一段为回填土地基，约100米，回填最深处达20米以上，设计文件要求压路机碾压后填30cm厚的石渣，压路机碾压后问题来了，道路表层土约30cm厚碾压后变成了饱和土（俗称：海绵土）其下面还是松软的回填粘土，这种路基显然不行，怎么处理呢？经各方商量，方案如下：挖出饱和土层，在道路两侧空地挖了几个约5米深的坑，抽排坑内积水，降低路基地下水位（这比沉井降低水位来得方便、经济）；回填50cm厚大块石后压路机碾压，再在块石上铺填30cm厚石渣；经过施工车辆在路基上行走半年后，再进行道路硬化；在往后10多年的使用中，这段主干道未出现开裂、沉降等损坏现象。

②全厂排水管网有8000多米长，均采用混凝土管，大部分在回填土上，设计文件对这些部位的管道基础处理方案是打预制桩。按这种基础处理方案：

1）这么长的软弱地基，要打很多预制桩，造价高得不敢想象，而且填土深度不一样，要测出每个部位桩的长度也是不容易的事。

2）即使补勘出来每个部位的桩长，也补充了不同桩长的图纸，但管道基坑挖出后，由于填土疏松，无法支护，只得放大坡比开挖基坑，这样，打桩设备无法靠近施工。

显然，这种基础处理方案无法实施下去。

经施工方与设计院共同研究商讨，最后处理方案如下：

①先在开挖出来的基坑松土上回填一层大块石，用挖掘机挤密嵌入土层，视密实程度确定块石的填量，最后用级配砂石找平基面，浇筑砼垫层；

②浇筑双层钢筋网梁垫200cm高；

③回填土时，在管道两侧回填砂石料；

④在软硬地基交界处设置检查井。这样的处理方案，不仅简单、实用、快速、就地取材，而且造价便宜的多。经过10多年的使用，排水系统运行正常。

5 结语

综上所述，人们在对地基处理方式进行选择的时候，要综合地对整个场地当中的工程地质条件和水文条件进行考虑，同时对于周围的环境条件和材料的供应等，也要纳入到考虑的范围当中。在因地制宜理念的指导之下，对经济技术指标进行分析。除此之外，设计人员要深入到现场当中开展调查分析工作，做到理论联系实际。

参考文献：

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