复合地基技术在地基处理中的应用研究论文

Word第第页复合地基技术在地基处理中的应用研究论文[关键词]加固工程调查分析复合地基

一、基本概况

大连北良港位于大连市经济技术开发区大孤山，是国家建设东北粮食走廊的重要港口。北良港火车铁路罩棚是国家粮食储备库的重要组成部分，为节约占地面积和投资，该罩棚选址在北良港东侧护岸后方淤泥吹填区。1997年，经回填开山石渣与淤泥简洁拌和后形成场地。2023年，经过人工处理后，在该场地上建设了一座轻钢结构火车铁路罩棚，净跨度60米，长度484米，檐高8米。

由于罩棚在近几年的使用过程中局部柱基础持续消失沉降，虽经两次抬升钢结构基础处理，但平均每月仍有沉降近2厘米，为彻底治理该建筑物的基础沉降问题，保证结构平安稳定，讨论采纳刚性桩复合地基技术进行基础加固。

〔一〕吹填场地地质条件

场地四周地形已经人工回填改造，现地形较平坦，东部和西部略高，中间地带略低，最大高差4.33米，原地貌为潮间带。

通过勘察结果可知，该处场地不良地质现象，主要为近期填海的素填土层，厚度较大，物质组成不均，粒径改变大，匀称性差，回填时间短，约4年左右，完成部分固结。尤其该层土中间有吹填土脆弱夹层，东北部排水固结较好，在西南仍呈软可塑状态，其工程性质不良。地下水主要为海水，受潮汐影响，地下水位在1～3m之间，含水层为素填土及素填土及素填混吹填土层，透水性不匀称。

〔二〕地基处理的重点

建筑物的结构、荷载和体型的特点是：大跨度的轻钢结构，结构荷载小，水平荷载大，建筑体型特大，地面荷载为大面积堆载等特点，因此结构作用产生的基础沉降较小，但地面有大面积堆载50kN/m2，它的变形影响，超过基础底面范围，因此，柱下地基应考虑削减基础附加沉降与地面沉降协调。

依据建筑物的结构特点，应实行加固措施，削减建筑物主体不匀称沉降和地面的沉降。该场地主要是由于有吹填土存在，尤其尚未固结的吹填土，才形成不良地基，因此应首先解决吹填土的处理。

吹填土的分布，在本场地勘察结果揭示出有脆弱土层的分布。处理方案的重点应放在处理部分淤泥土层的`地段，分出主次，先治淤，治淤区又分一般与重点，淤泥处理好了，场地也就稳定了。

〔三〕地基处理方案

考虑到上部第一层土回填时间3～4年，只完成部分固结，其次层土也只完成部分固结，考虑场地为大面积堆载造成附加沉降，因此应对第一层土上部范围及其次层土相应部分进行加固，以加强场区地基整体稳定性，依据勘察报告，场区第一层土埋深局部较深，其余大部分埋深在地表下3～7m范围内，而层土为局部分布。工程地质勘察报告揭示1±fk=120kPa土层厚度不大，多分布在地表下3～7m范围内，而第fk＝80kPa土层，均较厚且距地表较近。依据本工程特点及充分考虑在经济和牢靠前提下制定不同区段采纳不同方案：

〔1〕在主体仓房柱基轴线下以轴线为中心，左右12m范围内采纳2000kN·m能量夯碎石土墩。

〔2〕在土埋藏深度较浅且厚度较厚处采纳碎石桩复合地基，夯击能量为2000kN·m。

〔3〕对仓房轴线外延8m范围内，采纳1200kN·m能量进行强夯处理，堆场及道路按强夯处理。

二、铁路罩棚地基加固

〔一〕铁路罩棚地基加固方案

经分析，在铁路罩棚建设前的地基加固处理工作总体上是有效的。但局部地区淤泥等脆弱夹层较厚，碎石加固桩与罩棚地基基础不完全对应，经加荷载使用后，淤泥等脆弱土层连续沉降，至今未完成固结，因此部分基础持续沉降。要完全到达固结还需要10～20年，对罩棚的正常使用极为不利，因此急需要进行地基加固处理。确定采纳刚性复合桩基进行永久加固。详细方案如下：在基础沉降较严峻的16′～18′柱基础下设置刚性复合桩基，即在每个基础下方南北各1m处设置一个直径为50cm的钢筋混凝土桩，桩身穿过淤泥质脆弱夹层，以中风化岩层上部的原状碎石土层或已基本固结的回填土层作为持力层，两根桩的桩头设置3×1m承台，承台厚度60cm，柱基础就作用在该承台上。

〔二〕铁路罩棚地基加固桩基施工

铁路罩棚沉降基础加固桩基设计桩径为50cm，桩长约10m。由于基础下回填土层中有淤泥质脆弱夹层，且地下水与海水连通，故难以采纳人工挖孔桩，施工时采纳机械冲积成孔，泥浆护壁。

施工时，先进行了试桩施工，桩位设置在16’柱基础北侧，桩位中心距柱基础中心1m，由于受钢结构罩棚净空〔6m〕限制，采纳了小支架冲击钻机，在刚开头的4～5m成孔较为顺当，抽渣筒排渣后准时补给泥浆。但接下来施工时遇到了淤泥层，进尺1m多时消失塌孔，撤出护筒和钻机后，用粘土和碎石块回填孔洞，再次进行冲击成孔施工，进尺至10m左右时，又消失大量淤泥，抽渣筒抽出淤泥后马上回填碎石，反复操作，又进尺约5m时，大量淤泥涌出，消失塌孔。后来的一次试验也是失败的。

依据试桩状况分析，该部位脆弱夹层中的淤泥层较厚，受地下水影响，始终处于饱和状态，未固结，流淌性强，假如连续按此方案施工，淤泥的流淌后很可能影响到周边基础的地基稳定性，因此讨论确定停止用此方案施工。在查找到更有效的解决方案之前，不能对地基深层泥质进行扰动，以免影响罩棚整体稳定性。

三、结论

〔一〕在铁路罩棚建设前的地基加固处理是必要的，总体上说也是有效的。局部地区淤泥夹层较厚，在使用过程中加荷，淤泥层连续沉降，至今未完成固结，因此部分基础持续沉降。

〔二〕碎石加固桩与罩