地质论文：山区地基处理

　　【摘要】我公司位于辽宁抚顺东部，地处长白山余脉上，属寒冷地带。由南到北，海拔相差近90米，多数建筑物建造在山坡上。山地基岩裸露；沟壑淤泥沉积；因此建筑场地地基承载力相差极大(基岩R=600-1800Kpa、淤泥R=50~80KPa)，地质结构十分复杂多变。多年来，在工程设计和施工实践中，我们总结了山区建筑地基加固处理的几种方法：结构措施、地基处理及换填施工等。仅供同行参考，欢迎提出宝贵意见。
　　【关键词】抗剪强度论文；地基稳定论文；沉降缝论文；不均匀沉降
　　1、地基设计和施工的主要内容：
　　1）、强度及稳定—地基的抗剪强度不足，难以支撑上部结构，地基就会产生局部或整体破坏。
　　2）、压缩及不均匀沉降—地基在上部结构的自重及外荷载作用下产生过大的变形，会影响结构的正常使用，特别是超过建筑物所能容许的不均匀沉降时，结构可能开裂破坏。沉降量大时，不均匀沉降将逐步增大。湿陷性黄土遇水而发生剧烈变形也属于这一类地基问题。
　　3）、地基的渗漏或水力比降超过容许值时，会发生水量损失，或因潜蚀和管涌也将出现结构破坏。
　　4）、地震、机器以及车辆的振动、波浪作用和爆破等动力荷载可能引起地基土液化(特别是饱和无粘性土)。
　　山区地基地质条件比较复杂，主要表现在地基的不均匀性和场地的稳定性两方面。山区基岩表面起伏大，且可能有大块孤石和淤泥腐殖土共存；而山地沟壑及洼地处地下水位过高时，冻涨应力也不可忽视；这些因素通常会导致建筑物基础产生不均匀沉降。在山区修建结构物时要重视地基的稳定性，同时避免过大的不均匀沉降，有必要对地基进行人工处理。
　　2、地基处理方法的选用原则
　　地基处理方法很多，各种处理方方法都有它的适用范围、局限性和缺点，没有一种方法是万能的。具体工程情况复杂，地质条件千变万化，各工程间地基条件差别很大，具体工程对地基的要求也不同；因此对每一具体工程都要进行具体分析，从地基条件，处理要求，工程费用以及材料、机具来源等各方面进行综合考虑，以确定合适的地基处理方法。
　　3、山区岩土地基及处理
　　山区岩土地基下卧基岩表面坡度较大(i>10%)、石芽密布并有出露、大块孤石与淤泥混合一体。这类地基在山区极为普遍，由于基岩表面倾斜，使基底下土层厚薄不均，设计时即要排除岩性和上覆土层厚度的变化，导致地基土的承载力和压缩性相差悬殊而引起建筑物不均匀沉降外；还要考虑地基的稳定性，即上覆土层是否可能沿倾斜的基岩表面产生滑动论文。
　　不均匀岩土地基的处理，在山区建设中占有重要的地位。应充分利用上覆土层，尽量采用浅基础，但基础深度必须超过冻层；尤其在上覆持力土层比下卧层较好的情况下，更应如此。充分考虑地基、基础和上部结构的共同作用，既保证地基的变形满足上部结构的要求，又使上部结构的构造尽量适应地基变形条件，即采取地基处理和结构措施相结合的方法来解决不均匀地基的变形问题。在同一建筑物下，遇到软、硬不均的岩土地基，可以对软弱部分地基采取加固处理，使之与坚硬部分地基相适应，也可以将硬岩凿去一部分，换填可压缩土，使之与软弱地基相协调。
　　对软、硬不均的岩土地基，通常采用按变形设计地基。可调整建筑物的基底压力来控制差异沉降，如在强风化岩层中采用较高的基底压力，使较硬地基产生一定的变形；在较软地基上采用较低的基底压力，以减少较软地基的变形，从而达到减小差异沉降的目的。根据以上原则，对不均匀岩土地基的处理可分为结构措施和地基处理两种方法。
　　1)、结构措施论文
　　对建造在软、硬相差比较悬殊的岩土地基上的建筑物，当长度较大或造型较复杂时，为了减少不均匀沉降所造成的危害，宜用沉降缝将建筑物分开。多层砖石承重结构底层的隔墙应适当加密在建筑物的两端和沉降缝的两侧均不宜布置大开间，必要时应增设圈梁以加强建筑物的整体刚度。但是，加强上部结构的效果也是有限的，当地基的差异变形超过一定限度后，建筑物仍然会产生裂缝。因此，有时还应同时处理地基以控制不均匀沉降。对于单层厂房，采用装配式简支结构，比现浇钢筋混凝土结构，能较好得适应地基的不均匀变形。
　　2）、地基处理论文
　　关于不均匀岩土的处理方法，概括起来，可分为两大类：一类是处理压缩性较高的地基，如采用桩基、局部深挖、换填或用梁、板、拱跨越等方法，这种地基处理方法，效果较好，但有时投资较高；另一类是与前者相反，如采用褥垫法等。
　　4、山区填土地基
　　在山区或丘陵地带进行建设，由于地形高差起伏较大，在平整场地时，为了使挖方与填方尽可能平衡，常会出现较厚的填土层。为了充分利用场地面积，有些建筑物往往局部或全部建造在填土上，因此，处理填土地基是山区工程建设的普遍问题。在山区利用填土作为建筑物地基，必须同时考虑地基的稳定、变形、强度三方面的问题。
　　总之，在不丧失稳定的条件下，填料的性质压实程度是决定能否作基础的关键。填土的压实方法可采用机械碾压压实和重锤夯实法，近年来不少工程还采用了强夯法，效果良好。
　　5、施工实例
　　90-年代初期，我公司在冶炼厂建设中，熔炼厂房和60米独立烟窗施工时，基础开挖到设计深度取样发现，基底下1.5~6米为淤泥和腐殖土层，地基土承载力仅达到50~80Kpa，与设计要求相差很大，经勘察设计部门认定必须全部清除。因基础位置地下水位较高，加之地处浑河北岸，风力影响较大；撼砂基础很难保证建筑倾覆和稳定要求，其造价又很高，采用废旧碎石换填。
　　多年来，在公司家属住宅楼施工时，由于基础底面下0.7~2.4米以上为河道淤泥及腐殖土层，不能满足设计承载力。加之场地回填土方大，适合大面积机械开槽，同样采用碎石换填。
　　独立柱基础机械振捣及重锤夯实，大面积开槽采用大型碾压机械施工，可提高施工速度和保证工程质量。基础施工换填后，地基承载力均达到240~500Kpa。经多年使用，未发现结构局部裂缝及变形；沉降量观测，均满足规范规定。
　　图例
　　6、结语
　　1）、结构措施有限，从设计和施工进度等方面来看，由于每个建筑结构形式不同，地质条件不同，要综合加以考虑。
　　2）、地基处理一般造价较高，山区基岩坡度大，基础埋深不同，而且受地下水位变化（冻涨）影响，可适当采用。
　　3）、地基换填，比较适合山区基础加固和处理；碎石为矿山生产废料(堆积如山)，用量愈大愈减小占地面积，对环保愈有利。砂垫层和碎石垫层相比，毛砂运距远，碎石可就地取材；河道过度采砂会造成二次污染，其强度也不如碎石高。
　　参考文献
　　[1]地基处理手册.北京：中国建筑工业出版社，1998
　　[2]工程地质手册.北京：中国建筑工业出版社，2007
　　[3]刘增荣.土力学[M]上海：同济大学出版社，2005
　　[4]建筑施工手册.北京：中国建筑工业出版社，2003

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