1、引言
沈阳市现代有轨电车一期项目沈抚新城停车场地处在建沈阳四环干道与S107省道交界处,原为小甸子村农田。根据《沈抚新城停车场、出入段线岩土工程勘察报告》,本场地配套建筑物以粉质粘土为地基直接持力层,该层粘土为中压缩性土层、可朔(软朔)、地基承载力特征值为150kpa130kpa,部分地段呈软朔状,自稳能力差、基坑易产生侧壁失稳、塌方事故。地下水位较高,地层渗透性强,施工降水问题。我项目部进场施工正处于地下水位最高的雨期,主要结构物基坑开挖后都不同程度的出现软弱地基,严重影响施工,必须对软弱地基进行处理,才能保证工程质量及工期要求。
2、沈抚新城停车场地基处理实例
2.1联合车库、材料库
联合车库部分为框架结构,基础为独立基础,部分为排架结构,基础为杯型基础,基底标高都为-2.7m,基础下为100mm厚C15混凝土垫层,原设计为天然地基,基础持力层为粉质粘土。联合车库基坑开挖正逢沈阳雨期,连续一周强降雨导致基础地基承载力特征值小于设计值,不能满足设计要求。经设计院分析计算变更为原设计基础底标高维持不变,-2.7m-3.1m为基础垫层厚度范围,垫层加厚为400mm,平面几何尺寸不变。
材料库所在地原地面标高较低,经雨期后,天然地基未修正地基承载力特征值也达不到设计要求,根据现场情况,设计变更为:基础JC1由原来的2800*2800调整为3200*3200,基础JC2由原来的2200*2200调整为2800*2800。JC1、JC2底板配筋原三级钢12@150均调整为三级钢12@100.
2.2综合楼、路基工程
综合楼为筏板基础,基础持力层原设计为天然地基,但开挖后经检测,未修正地基承载力特征值不能达到设计要求,请地勘和设计部门核实变更,期间又连续数天降雨,导致地基承载力更差。经协商,初步变更方案为采用级配砂石换填40cm,压实系数大于0.97。按照变更施工,级配砂石40cm铺完碾压时出现“橡皮土”,不能进行下一道工序。再次协商变更为60cm级配砂石一次回填,614轴仍然出现“橡皮土”,对614轴重新处理,最终变更为挖除底部扰动土,上部采用60cm级配砂石换填,下部1.3m1.8m采用块石抛石挤淤。
路基原设计为B组填料,由于连续降雨影响,基础不能满足设计设计要求,变更为下部加深1m抛石挤淤。
2.3修配中心
修配中心开挖正逢大伙房水库排水期,此段时间为沈阳地下水位最高峰。基坑开挖后出现大量渗水,不能进行下一步施工。最后根据设计意见,在基坑底部 挖小井进行降水处理。降水后进行地基承载力检测,满足设计要求。
3、四环干道路基处理
四环干道(靠近我项目部段)软地基下部采用深层水泥搅拌桩处理,路基为A组填料。
4、实例分析总结
遇到软弱地基,主要从建筑设计本身和改变基础本身承载能力来处理。
4.1沈抚新城停车场项目中联合车库、材料库两个单体一个通过加厚垫层厚度、一个通过扩大独立基础,加密钢筋分布,都是从设计上进行优化调整,增强建筑物本身的刚度和强度来增加建筑物对地基不均匀变形的调整能力。
4.2 改变软弱地基性质,提高地基本身承载力
4.2.1 沈抚新城停车场综合楼工程、路基工程都是通过对地基采用不同填料,进行不同深度的换填满足建筑物的承载力要求,这也是软弱地基处理中最常用的一种方法——换填垫层法;
4.2.2 沈抚新城停车场修配中心通过挖沟降水,使软土地基的土体中孔隙水排出,土体固结,土体强度提高,来达到建筑物所需要的承载力,改法称为排水固结法,因为排水过程总常常通过预压载荷来加速排水,因此又叫预压法。
4.2.3 沈抚新城停车场接触网通过灌注混凝土桩基提高承载力,这种方法在桥梁、高层房建工程中经常采用,称为加筋法。加筋法可以分为加筋土法、树根桩法、低强度砼桩复合地基法、锚固法、钢筋砼桩复合地基法等多种方法。通过在土层埋设强度较大的土工聚合物、拉筋、受力杆件等达到提高地基承载力,减小沉降,维持建筑物稳定。
4.2.4 四环干道中,采用深层水泥搅拌桩,改良和挤密软土层,达到需要的压实度要求,这是一种置换及拌入改良软弱地基的方面,常见的还有灰土挤密桩、CFG桩等。
5、结束语
软弱地基存在的问题是多样性和复杂性的,单一的处理方法,往往短期内难见成效。受工期、环境等多方面制约,因此碰到软弱地基情况时,需结合拟建区域内地基土的组成及力学性质等实际情况一般选用一种或几种复合的方法,综合发挥几种方法的各自优势,保证工程建设的质量,取得良好的经济效益和社会效益。
参考文献
[1]建筑地基处理技术规范(JGJ79-2002),中国建筑科学研究院,2003;
[2] 马小峰,浅谈软土地基处理方法,山西建筑,2008;
[3] 顾晓鲁,钱鸿缙,刘惠珊等,地基与基础,中国建筑工业出版社,2003;