复杂环境下场地形成工程中地基处理研究

黄鼎中

（深圳市综合交通设计研究院有限公司，广东 深圳 518003）

1 工程概况

1.1 项目背景

该项目位于该市的经济开发区，规划为工业用地。经过地质勘探数据得知，在用地范围内存在沙坑较多的情况，这些沙坑大小不一，大多交叉分布在交通路段，具体分布情况见表1。

表1 规划用地范围沙坑分布情况表

采砂区域资源储量充沛，且原始地貌形成已久，每个沙坑的填料不一样。大部分的沙坑是泥坑，采用不同厚度的施工泥浆回填坑内。浆料为流动塑性浆，基本没有承载力。沙坑17#和18#已用素土回填，但填土松散。

1.2 水文地质条件

对用地范围内G24、G25、G28的断面布置3个水位观测孔，以便了解该场地的岩石条件、承载力情况以及沙坑分布数据。经探测结果可知：④-2地质情况为含卵砾石的粗砂层，属于承压水含水层，③-1地质情况为黏性土层，属于隔水层，其中伏基岩分布于隔水层下层。G24、G25、G28的沙坑分布情况较为平均，其中G24观测孔范围分布4个沙坑，沙坑编号分别为10～13#；G25观测孔范围分布4个沙坑，沙坑编号为5#、6#、8#、9#；G28观测孔范围分布4个沙坑，沙坑编号为7#、14#、15#、16#。

2 场地处理设计方案

此次选取具有代表性的水塘（1#、2#）、泥浆坑（3#、4#）、回填坑（17#、18#）形成具体的地基处理方案，其余沙坑可参照同类型沙坑设计。

2.1 水塘处理设计方案

（1）1#沙坑处理范围分为路基及场地，沙坑地基处理的具体设计方案如下：场地范围内。抽水，清除①-1A层至标高12.6m的浮泥，清除不到12.6m标高的浮泥后应停止浮泥，并回填沙至0.5m标高，回填建筑垃圾或25%砂+40%素土+35%砂浆的淤泥混合物，直至现场处理高度小于2m，回填素土或由25%沙+40%素土+35%砂浆组成的淤泥+25%沙+40%素土组成的掺合料，当场地处理标高低于2m时，场地顶2m用素土回填分层填筑，标高50cm，砂面压实不小于80%，用100cm35%砂+40%素土混合而成，压实程度不小于85%，再回填至距素土顶部100cm，压实程度大于90%及以上。

（2）针对2#沙坑范围内的路基、场地处理方式，可根据路基和场地范围内的地质条件做出以下设计：①路基范围内。抽水，清除①-1A层浮泥及①-3层杂填土至标高7.82m，路基两侧抛石至水面至0.5m，路基20m用碎石回填。同时在2m处回填土混合料，采用分层填方，压实程度为80%；采用强夯技术压实土石混合料顶面，预计夯击沉降50cm，用0.5m土石混合料填筑；路基二级配下，坡脚回填25%砂土+40%素土+35%混合泥沙，其余路基用3%灰土回填，夯实底面100cm，压实底面85%，压实底面90%。对于强夯参数，采用正三角形或正方形，并进行两次全夯。二次夯点间距为3.5～4.5m，主夯打次数为8次/点，满夯击次数为5次/点，单击夯击能量为2000～3000kN·m，满夯击能量为800kN·m；强夯法施工参数需调整；地基与道路中线沙坑边缘重叠时，当地面斜率降至1∶5时，应开挖宽度大于1.5m的台阶，坡度约为3%。在地基填筑或挖掘之前，必须清除表面原有的浮泥和淤泥。②场地范围内。抽水、清除①-1A层浮泥至7.82m标高，若①-1A层浮泥未清除至7.82m标高，且浮泥已清除，则应回填至标高以上0.5m处，建筑垃圾或25%砂+40%素土+35%混合土+回填标高以下2m处。地面2m高的地方用素土回填，分层填充。标高以上50cm砂土压实度不小于80%+100cm35%处理混合料，含砂25%+40%素土组成的混合料压实不小于85%+距素土顶面100cm处素土压实不小于90%。

2.2 泥浆坑处理设计方案

（1）针对3#沙坑范围内的路基、场地处理方式，可根据路基和场地范围内的地质条件做出以下设计：①路基范围内。清除①-1B层的泥沙，①-2B层的填土至12m高程，路基两侧20m处抛石至12.5m高程，路基20m处回填碎石土；回填土石混合料2m，分层填筑，压实度80%；土石混合料顶面强夯，估算夯实沉降100cm，并补充1m的土石混合料；0%素土+35%的混合泥沙，压实度80%；路基第二级坡底外侧填筑25%砂，回填3%灰土路基，其他部位分层填筑；灰土的压实度在100mm以下不小于85%，100mm以上压实度不小于90%。对于强夯参数，采用正三角形或正方形布置。二次夯打点间距可为5～6m，主夯打8打/点，满夯打5打/点，单夯打3000～4000kN·m，全夯能量为1000kN·m，具体强夯施工参数由现场试验调整确定。②场地范围内。清除①-1B层至12m高程的淤泥，若①-1B层淤泥未至12m高程，且淤泥已清除，则应回填至高于标高0.5m的地方。由25%沙子+40%素土+35%建筑垃圾和混合泥浆回填至现场处理标高以下2m。地面2m高处用素土回填，分层填充。在50cm砂顶表面的压实度不小于80%，在100cm由35%处理混泥+25%砂+40%素土组成的混料压实度不小于85%；100cm距素土顶表面的素土压实度不小于90%。

（2）针对4#沙坑范围内的路基、场地处理方式，可根据路基和场地范围内的地质条件做出以下设计：①地基范围内。清除①-1A层的浮泥，①-3层的杂填土，①-2B层的部分填土至6m高程，路基及其两侧20m范围内的抛石至6m高程，路基20m外的碎石回填；分层回填2m土石混合料，压实度80%；土石混合料顶面进行强夯处理，预计夯实沉降100cm，补充1m土石混合料；坡面外侧为路基二级台阶，用25%砂土+40%素土+35%处理污泥混合料。

其余部分，用3%的灰土回填，分层填筑，底厚100cm。灰土层的压实度不低于85%，不高于90%。对于强夯参数，采取三角形或方形排列，夯击2次，满夯，其中第一次和第二次夯打5～6m，主夯打8次加满夯，每次5次加满夯，一次击打可达3000～4000kN·m，一次击打可达1000kN·m；具体强夯施工参数需进行现场试夯调整。路基沿道路中线方向与沙坑边缘搭接时，当路基横坡陡降至1∶5时，基底开挖宽度大于1.5m，边坡控制在3%以内，在路基的填筑或挖掘过程中，原有的浮泥和淤泥应从地面清除。②场地范围内。①-1A层浮泥至标高6m，如①-1A层浮泥至标高6m的移除未到标高6m，且浮泥清场，回填沙至标高0.5m以上，含标高项下压实度不小于85%，不大于90%。含标高100cm压实度不小于90%。直径为3.5m的基坑必须沿中线开挖，阶梯要向内部倾斜3%，在填土或开挖之前必须清除路面原有的浮泥和淤泥。为了防止路堤的不均沉，每一台阶都应设置土工网。

2.3 回填坑处理设计方案

（1）针对17#沙坑范围内的路基、场地处理方式，可根据路基和场地范围内的地质条件做出以下设计：在设计标高27.2 m的基坑开挖中，路基采用土石混合料进行回填，夯实。混合料垫层1.0m，预期有100cm的夯实沉降。对于强夯参数，采用正三角形或正方形布置。二次夯固点在5.0～6.0m，一次夯击能量在3000～4000kN·m，全夯能量约1000kN·m，具体强夯施工参数需通过现场试压调整确定。挖掘出来的土用作回填土。

（2）针对18#沙坑范围内的路基、场地处理方式，可根据路基和场地范围内的地质条件做出以下设计：①路基范围之内。强夯作用下，原地基填筑1m土石混合垫层，压实沉降可达100cm。分层填筑灰土3%，密度90%，铺设土工网。对于强夯参数，采用三角型或方型布置。二次夯固点在5.0～6.0m，一次夯击能量在3000～4000kN·m，压实度可达1000kN·m。②场地范围。素土回填，分层填充，底部150cm压实度80%，100cm压实度85%，上部压实度90%。

3 结论

总之，场地形成工程的地基处理不同于一般工程的岩土工程，其地基处理设计方案应合理划分场地，分析各功能区的使用要求，确定不同的处理目标。文章结合某地开发区场地形成工程，根据现场条件进行抛石挤淤联合强夯处理设计，同其他方法比较，经济效益显著。基本结论如下：（1）沙井数量多，情况复杂，按坑内填土情况，可分为水塘、泥浆池和回填坑三大类。（2）在对比具体的地基处理方案后，对水塘进行抛石+回填-强夯复合地基处理（1次）；利用浅层换填（挖方）加固回填坑的地基处理方法。