高差较大的软硬不均地基的处理

高差较大的软硬不均地基的处理

某工程是一栋4层砖混结构L形建筑物(图1)，该楼的基础坐落在高差较大且软硬不均的地基上。①～④轴地基为老粘性土，④～⑦轴位于一干涸的河沟内，地基为淤泥质土。①～④轴的自然地坪标高为0.300m，④～⑦轴间的沟底标高为-3.000m，该楼的基础设计深度为-1.500m(以上均为相对标高)。①～④轴的地基承载力为200kPa，④～⑦轴的地基承载力为130kPa。对于这种高差较大、软硬不均的地基，如果处理不当，基础很可能会出现不均匀沉降，从而影响上部结构。为使主体结构既安全可靠又施工方便快速，且能够降低工程造价，采用了砂垫层、回填级配砂石和振动碾压的施工方法进行地基处理。

一、对淤泥质土部位的处理

1．耕植土处理。在干涸的沟底有大约30cm厚的耕植土，先将这部分耕植土挖出，然后回填30cm厚的中砂作为垫层，以防碾压时淤泥质土层表面被局部破坏。

2．选择级配砂石的材质。级配砂石选用天然级配的砾砂，级配砂石的含泥量不大于3％。而且卵石占全重的40％～50％。石子最大粒径不大于50mm。

3．确定回填宽度。中砂垫层宽度根据侧面土的容许承载力来确定，防止回填中砂垫层向两侧挤出。回填的顶宽沿基础边缘外伸30cm。其底宽B′按下式计算：

B′≥B+2ztgθ

式中 B′——垫层底宽(m)；

B——基础宽度(m)；

z——基础底面下砂垫层的厚度(m)；

θ——扩散角，一般取22°～30°。

如果顶宽小于计算底宽，顶宽与底宽应取成相同值，以便施工。

4．分层回填级配砂石。回填厚度每层为30cm，回填总厚度为1.8m，共分6层填完。每层回填平整后应洒水湿润，使级配砂石的含水率控制在8％～10％，以便碾压密实。在回填

碾压的过程中，逐步将④轴处的河床做成踏步形，以利土壤的接槎。

5．分层碾压。碾压机选用自重20t、振幅80cm的振动式碾压机，进行多次纵横循环式碾压。碾压时，第二排碾压宽度要与第一排碾压宽度重叠50％，第二遍碾压方向要与第一遍碾压方向成90°角。

6．分层取样，测试土的干密度和含水率，每层测试结果符合有关技术规定后，方可进行下一层的回填碾压。

二、老粘性土部位的处理

为了使淤泥质土部位回填级配砂石后能与老粘性土部位的地基同步沉降，将老粘性土部位的地基在原设计的基础底标高上继续下挖40cm，将这40cm深的部位换为中砂垫层，作为地基受力缓冲带，以使基础整体均匀沉降，保证上部结构的安全。

为及时准确地预报基础的沉降量，避免出现异常情况，在施工过程中设立施工监测点，进行施工全过程的沉降监测。

该工程竣工已3年多，没有出现基础不均匀沉降的现象。基础处理成功的原因主要有两个：一是软硬土质一起处理，软弱部位碾压密实，硬质部位放松土质，使地基受力均匀，减小了基础的不均匀沉降量；二是必须按部就班地进行分层碾压，同时保证每个回填层有最佳含水率，以确保土层碾压密