园建地基处理比选及应用

1、    园建地基处理比选及应用    严锐彪摘 要 随着政府对市政园林建设投入的加大，以及各地建设宜居城市工作的展开，各类型公园、广场及博览会形式的园林工程项目纷纷上马，而珠三角及沿海地区地质情况普遍不理想，广泛存在软弱土层，对大面积的园林工程建设造成一定的影响。因此，在园林工程建设中，如何综合考虑各种建、构筑物结构类型、施工条件、使用要求等因素，选取合理的地基处理方法，是一项具有技术经济研究价值的课题。关键词 地基处理 比选绪 论江河湖海之畔是公园建设最常见的选址，其中最主要的技术难题是软土地基处理问题。软土层的特点是强度低、固结慢、变形大，在软土地基

2、上未经很好处理就修筑园建工程，会产生以强度及稳定性问题、压缩及不均匀沉降问题、以及地基土的液化，造成地基失稳。1 常用地基处理方法概述2.1表层处理法园建工程中的园路、广场、停车场的填土地基可以采用表層处理法进行地基处理。主要有表层排水法、砂垫层法、稳固剂表层处治法。2.1换填法换填法就是将基础地面以下一定范围内的软弱土层挖去，然后以砂、碎石、卵石、素土、灰土、煤渣、矿渣等材料分层充填，使之达到要求的密实度，成为良好的人工地基。2.3强夯法强夯法是反复将重锤（一般为10-40t）提到高处使其自由落下（一般落距为 10- 40m）夯击地基，从而使地基的强度提高、压缩性得到降低的方法。2.4土工合

3、成材料法土工合成材料可置于岩土或其它工程结构内部、表面或各种结构层之间，发挥加强、保护岩土或其它结构功能。土工合成材料广泛用于软基处理、边坡稳定、护岸护坡、支挡结构方面，解决了大量的工程问题。2 海珠湿地公园园建地基处理对比分析2.1 项目背景海珠湿地公园位于广州市海珠区，三面环水，交通条件较为不便。岛上现状为原生态果林，考虑到原生态的设计理念，故建设过程中应尽可能保护果树，施工条件受到一定程度限制。本工程拟建建筑物多为一、二层园建工程建筑，与一般民用建筑相比荷载相对较小。3.1.1工程地质概况根据勘察资料显示，场地表层土按岩性及状态自上而下划分为：1、第四系人工填土层（q4ml）1杂填土：仅

4、揭露于钻孔zk1。褐色，稍湿，松散，层厚1.80m。2素填土：揭露场区大部分地段。褐色，稍湿，松散，层厚0.602.10m，平均1.03m。2、全新统海陆交互相沉积层（q4mc）1淤泥：揭露于整个场区。深灰色，饱和，流塑，层顶埋深0.007.00m，层厚1.807.80m，平均层厚4.14m。2淤泥质细砂：揭露于场区部分地段。灰黑色，深灰色，饱和，松散，层顶埋深3.808.50m，层厚1.305.10m，平均层厚3.13m。3淤泥质中砂：揭露于钻孔场区部分地段。深灰色，饱和，松散，层顶埋深2.607.80m，层厚0.903.70m，平均层厚2.50m。3、第四系上更新统河流相冲积层（q3al）

5、1粉质粘土：揭露于钻孔场区部分地段。灰黄色，灰白色，软塑，层顶埋深4.4012.00m，层厚0.503.20m，平均层厚1.37m。从以上资料可见场地表层淤泥质土平均厚度为810m，故需进行地基处理。2.2 地基处理方法比选2.2.1 换填垫层法1、垫层厚度的确定垫层的厚度一般应使垫层底面处土的自重应力与附加应力之和不大于同一标高处软弱土层的容许承载力。垫层厚度一般不宜大于3m，也不宜小于0.5m。海珠湿地公园垫层选用2.5m厚砂石垫层。2、垫层宽度的确定垫层的宽度除应满足基础地面应力扩散的要求外，还应考虑垫层侧面土的强度条件。3、垫层承载力的确定经换填处理后的地基，由于理论计算方法尚不完善，

6、垫层的承载力宜通过现场荷载试验确定，如对于一般工程可直接用标准贯入试验、静力触探和取土分析法等。经估算，海珠湿地公园垫层承载力特征值约110 kpa。4、沉降计算垫层地基的沉降分两部分，一是垫层自身的沉降，二是软弱下卧层的沉降，由于垫层材料模量远大于下卧层模量，所以在一般情况下，软弱下卧层的沉降量占整个沉降量的大部分。经估算，海珠湿地公园单体沉降量约4070（mm）。由以上可知，换填垫层法能满足本工程大部分园建单体承载力要求，但沉降量较大。另因为本场地淤泥质土厚度较大，采用浅层换填法能保证表层地基承载力特征值，但仍存在深层软弱土层，这对建筑物沉降变形存在较大安全隐患，故不采用该处理方法。2.2

7、.2 水泥搅拌桩法水泥土搅拌桩单桩竖向承载力特征值及复合地基的承载力特征值应通过现场单桩或多桩复合地基荷载试验确定。海珠湿地公园取搅拌桩直径为500mm，有效桩长为12m，淤泥桩侧阻力特征值为5kpa，故单桩承载力特征值取100kn。搅拌桩间隔1100mm矩形布桩，经计算面积置换率m=0.162，桩间土承载力特征值取40kpa。故通过估算可得fspk=108kpa，故取复合地基承载力特征值为100kpa，满足该工程园建单体地基承载力要求。但考虑到本工程场地交通运输条件较为不便，桩机进出场难度较大。另外在建设过程中移动桩机时会对果林产生较大程度的破坏，且搅拌桩施工工期及检测时间相对较长，故弃用该

8、地基处理方法。2.2.3 剛性桩复合地基刚性桩复合地基在淤泥中的应用在不同的规范中表述不一致，在广东建筑地基处理技术规范dbj 15-38中认为刚性桩在淤泥中变形较大，不宜用于处理淤泥地基；而国标建筑地基处理技术规范jgj 79-2012中认为刚性桩是可以用于处理淤泥地基的。考虑到本工程单体荷载较小且分布较均匀，确定选用刚性桩复合地基。本工程选用边长为200mm的预制混凝土方桩作为刚性桩。经计算单桩承载力特征值为70kn，间隔800mm矩形布桩，面积置换率m=0.049，fspk=107kpa，故复合地基承载力特征值取100kpa，满足该工程园建单体地基承载力要求。另外该工艺施工机具较小，适合

9、本工程交通运输及场地施工条件等限制，故暂选用该方法进行地基处理。2.2.4 造价对比分析以上三种地基处理方法理论上都能满足地基承载力要求，但处理方法的经济性也是我们十分看重的一点，下面让我们对比分析三种地基处理方法的经济性。若用换填垫层法进行处理，土方工程造价为每立方60元，砂石造价为每立方163元，独立柱基础尺寸为2.4m*2.4m，折合每平米造价为3.5x 3.5x2.5 x（163+60）/2.4 x2.4=1185.66元。若用水泥搅拌桩进行处理，水泥搅拌桩造价为每米100元，间隔1.1m矩形布桩，折合每平米造价为0.826 x12 x100=991.2元。若用预制混凝土方桩进行处理，混凝土方桩造价为每米60元，间隔0.8m矩形布桩，折合每平米造价为1.563 x12 x60=1125.36元。综上所述，用混凝土预制方桩进行地基处理既能满足地基承载力要求，同时有不错的经济性。另外混凝土预制方桩施工器械对环境破坏较小，适合本工程使用，故最终选用混凝土预制方桩进行地基处理。本工程现已竣工，复合地基承载力及建、构筑物沉降均符合规范要求