陈永恒

西北有色勘测工程公司（710054）

0 前言

河流冲洪积低阶地、漫滩常因原始地形平缓或低洼，沉积形成淤泥或淤泥质土等软弱地层。其平面分布往往大小不一，水平分布连续性差，垂直分布厚度不均，因淤泥或淤泥质土的孔隙比大，含水量高，承载力低，与同时期冲洪积黏性土或粉土相比，在同样荷载作用下其沉降变形较大，难以满足建筑物对地基强度和变形的要求，需要进行地基处理。地基受力层范围内常因含有软弱下卧层而发生不均匀沉降，引起建筑物不同程度倾斜，严重时导致结构破坏，影响建筑物正常使用。

文章结合工程实例，进行施工阶段勘察，合理布孔，查明下伏软弱地层分布及其物理力学性质，针对几种不同的地基处理方法，对比分析处理后的地基承载力、变形，施工难易程度及经济效益，提出了场地勘察时应注意的问题和软弱下卧层地基处理的方法。

1 工程概况

1.1 拟建建筑物概况

拟建建筑为4 栋住宅楼，地上15 层，高度45 m，平面尺寸34.2 m×16.6 m，地下1 层基础埋深-4.7 m，剪力墙结构、筏基对地基沉降敏感程度为敏感，基底压力230 kPa。

1.2 软弱土层地基勘察

1.2.1 初、详勘阶段勘察

对新场地，应充分收集相邻场地的地质资料，初步了解地层，根据规范合理布设钻孔。详勘时可充分利用初勘资料，孔深应满足地基处理和地基变形计算要求。当预定深度内有软弱土层时，勘探孔深度应适当增加，部分控制性勘探孔应穿透软弱土层或达到预计控制深度。当软弱土层起伏较大时，钻孔应适当加密。

1.2.2 施工阶段勘察

若初、详勘时未及时发现软弱土层，施工阶段才发现，需查明其空间分布、物理力学参数，同时提供地基处理建议，供设计院参考。施工阶段的布孔可结合现场实际情况，采用方格网布设，孔间距以逐步加密为原则，孔深以钻穿软弱土层为准，必要时可钻至基础底面以下1.0～1.5 倍的基础宽度。当有临近场地工程经验时，孔深达到预计深度即可。

1.2.3 勘察时应注意的问题

在可能形成软弱地层的场地，如河流低阶地、漫滩、池塘等低洼区，现场勘察时，应严格把关，控制回次进尺，严禁长时间连续钻进，合理选择水泵压力。软弱土层不宜选择螺旋钻具，避免钻进速度过快及周围土层扰动后包裹岩芯，导致漏判或误判。同时，应结合原位测试验证软弱土层存在与否及其工程地质性质，如标准贯入试验、圆锥型动力触探试验、基坑开挖后的钎探等。软弱土层一般会表现出明显的差异性，外业钻探应高度重视原位测试。为提供准确的物理力学参数，应采取一定数量的原状土样进行室内土工试验，若难以采取原状试样，应采取十字剪切板试验、静力触探试验等获取软弱土层的力学指标，结合工程经验综合确定，为设计单位提供科学合理的依据[1]。

1.3 某工程场地岩土工程地质条件

该工程位于渭河北岸，地貌单元为高漫滩。根据相邻场地的地质资料成果，该区域场地10 m 深度内存在厚度不均的淤泥质土，平面分布不连续，垂直分布厚度不一。该工程基坑开挖后，基底为③层中砂。在进行电梯井施工过程中于1#楼基坑局部发现软弱夹层，建设单位为此组织有关专家同勘察、设计、施工及监理等单位进行了该工程地基处理方案专家论证。专家们建议，对基底以下地层作进一步施工勘察，根据地区经验，勘察深度不小于现开挖面以下5 m。目前1#楼基坑超挖约1.3 m，开挖深度约6.0 m，基坑内开挖集水井与电梯井，深度为2.9～4.0 m。

勘察期间，场地实测稳定地下水位埋深14.30～16.00 m，标高363.25～364.67 m，属孔隙潜水。

各岩土层具体分布及特性如下：

①人工填土：杂色，以建筑垃圾为主，黏性土充填，厚度0.15～1.50 m。

②黄土状土：黄褐色，可塑-硬塑，土质均匀，厚度2.85～4.25 m。

③中砂：灰黄色，稍湿-湿，中密，厚度10.00～16.10 m。

③-1 淤泥质土：深灰色，软塑，有臭味，厚度0.20～2.80 m。

④粉质黏土： 灰褐色，硬塑，土质均匀，厚度0.50～2.00 m。

⑤中砂：灰黄色，饱和，密实，厚度0.30～11.20 m。

⑥粉质黏土： 黄褐色，硬塑，土质均匀，厚度2.20～5.50 m。

⑦中粗砂：灰黄色，饱和，密实，最大揭露厚度11.8 m。

2 地基处理方法

2.1 天然地基

据勘察资料，③-1 层淤泥质土，天然含水率为37.2%，天然孔隙比1.029。1#楼坑底发现较多淤泥质土。其余坑底淤泥质土零星分布，厚度0.1～0.3 m。该层广泛分布于1#楼基坑底部，由西向东逐渐变厚，西侧0.2～0.7 m，东侧1.1～2.8 m，埋藏坑底以下3～5 m。水平分布连续，竖向差异较大。

现以1#楼为例进行分析，其持力层为③层中砂与③-1 层淤泥质土，为不均匀地基，③-1 层地基承载力不满足要求，故天然地基方案不能使用。

2.2 砂石垫层

据《建筑地基处理技术规范》（JGJ 79—2012），砂石垫层处理厚度约5.5 m，此时垫层及下伏③层中砂承载力修正后均满足地基承载力要求。

若采用砂石垫层处理，存在二次开挖、支护等问题，工期长、造价较高，产生扬尘，污染环境，可行性低。

2.3 水泥土搅拌桩法

地基处理采用水泥土搅拌桩法，水泥和土比例为2∶8。等边三角形布桩，桩距1.2 m，桩径0.4 m。从坑底算起，桩长4～6 m，根据《建筑地基处理技术规范》（JGJ 79—2012），估算6 m 单桩承载力特征值Ra=227 kN，（α=0.5），复合地基承载力特征值fspk=239 kPa（λ=1.0，β=0.3），修正后复合地基承载力特征值fspa=338 kPa，承载力满足要求，其沉降变形较小，可满足设计要求[2]。

水泥土搅拌桩复合地基，承载力高。仅在基础范围内布桩，布桩数量约456 根，平均桩长按5 m计，总桩长2280 m，需水泥土287 m3，施工费约10万元，工期短，经济效益显著。

2.4 旋喷桩法

若采用旋喷桩法，等边三角形布桩，桩距1.2 m，桩径0.4 m，桩长4～6 m，根据《建筑地基处理技术规范》，估算6 m 单桩承载力特征值Ra=240 kN，（α=1.0），复合地基承载力特征值fspk=250 kPa （λ=1.0，β=0.3），修正后复合地基承载力特征值fspa=349 kPa，承载力满足要求，沉降变形较小，可满足建筑物变形要求[3]。

旋喷桩处理后的复合地基承载力高。仅在基础范围内布桩，布桩数量约456 根，平均桩长按5 m计，总桩长2280 m，约需水泥浆927 m3，施工费约34 万元。

2.5 CFG 桩

如采用CFG 桩，C30，桩径0.4 mm，桩距1.2 m，等边三角形布置，按《建筑地基处理技术规范》（JGJ 79—2012），桩长按6 m 估算单桩竖向承载力特征值Ra=389 kN，复合地基承载力特征值fspk=351 kPa（λ=0.8，β=0.9），修正后复合地基承载力特征值fspa=450 kPa，承载力满足要求，其沉降变形小。

仅在基础范围内布桩，布桩数量约456 根，平均桩长按5 m 计算，充盈系数1.3，约需372 m3，施工费约37 万元。

3 地基处理方案比选

建设单位最终选用CFG，桩径0.4 m，桩长12 m，等边三角形布置，桩间距1.6 m，桩数236 根，总桩长2832 m，充盈系数1.3，消耗水泥粉煤灰碎石462 m3，经检测复合地基承载力和变形均满足要求，单个基坑施工费用为46 万元，同场地4 个基坑采用同样的地基处理方式，耗资184 万元。

拟建1#楼基底下伏③-1 层淤泥质土分布广泛，厚度不均。水泥土搅拌桩具有良好的地基处理效果和经济效益，但地区应用经验较少，施工时应进行小范围试验，以确定设计和施工参数。旋喷桩工艺成熟，常用于加固软弱地基，地区经验丰富，施工速度快，地基处理效果及经济效益突出。CFG 桩地区施工经验丰富，速度快，因基坑狭小，CFG 桩施工机械较大，且造价高。综合分析，该地基处理可优先选用水泥土搅拌桩，其次考虑旋喷桩，更为科学经济。

4 结语

钻探应按勘察方案实施，并应有一定数量的原位测试，应细心查看岩芯，避免漏判、误判软弱土层。淤泥及淤泥质土等软弱土层承载力低，变形大，若未及时发现或处理不当，会造成地基不均匀沉降，导致建筑物倾斜、开裂，严重时影响建筑物正常使用。勘察时应准确查明软弱土层的空间分布特征及其物理力学性质，提出科学合理的地基处理建议，为设计提供参考。

针对软弱地层的分布及工程地质性质，科学分析，采取合理的地基处理方式，避免盲目地按经验统一处理，造成不必要的浪费。