本文摘要：摘 要: 通過對太原市某輕微液化場地丙類建筑的地基處理方案選型對比，介紹了對項目最終采用處理方式的檢測情況，為該地 區類似場地的地基處理方案選型提供參考建議。 關鍵詞: 液化，復合地基，樁基礎 引言 太原市區內常見需特殊處理的場地為液化場地和濕陷
摘 要: 通過對太原市某輕微液化場地丙類建筑的地基處理方案選型對比，介紹了對項目最終采用處理方式的檢測情況，為該地 區類似場地的地基處理方案選型提供參考建議。
關鍵詞: 液化，復合地基，樁基礎
引言
太原市區內常見需特殊處理的場地為液化場地和濕陷 場地，液化場地集中分布于汾河兩岸一級階地，濕陷性黃土 場地集中分布于太原西山和東山山麓。在實際工作中，對 液化場地的地基處理方式選型，一直是各個勘察、設計及建 設單位所重視并感覺為難的工作，因為此項工作直接影響 著整個工程的成本和進度。下面就以太原某項目為例，進 行具體闡述。
1 項目概況
該項目位于平面為矩形，外輪廓尺寸較大，長 80. 7 m， 寬60. 0 m，地上9 層，地下1 層，建筑總高度45. 6 m，主體結 構類型為框架剪力墻結構，基礎埋深 5. 2 m，預估基底壓力 為 220 kPa。設計室外地面標高為 789. 0 m。
2 場地地質條件簡要描述
場地地貌單元屬汾河西岸一級階地。場地地層主要有 第四系全新統近期人工堆積物( Q2ml 4 ) ，第四系全新統早、中 期河流相沖、洪積層( Qal + pl 4 ) 、第四系上更新統河流相沖、洪 積層( Qal + pl 3 ) ，土性以砂土、粉土、粉質粘土組成。
3 地下水
場地地下水類型屬孔隙潛水，主要由側向徑流補給和 大氣降水補給。豐水期穩定水位介于地表以下 2. 9 m ～ 3. 2 m，水位標高 786. 10 m ～ 786. 81 m。水位隨季節性變化 幅度為 1. 0 m。
4 場地液化情況
該建筑場地類別為Ⅲ類。主要液化層為第②層粉土第③1 層中砂及第④層中砂，該場地為輕微液化。
5 地基處理選型
對于地基處理選型，我們一定是遵循先易后難的原則， 難易主要取決于施工成本、施工進度、施工條件等三個方 面。往往要通過多方面比對，才能從多個備選的方案中選 取出最優的方案來。下面就根據該項目具體情況，對地基 處理方案選型的思路進行分析。
5. 1 天然地基
1) 該場地為輕微液化場地，建筑抗震設防類別為丙 類。根據 GB 50011—2010 建筑抗震設計規范( 2016 年 版) 第 4. 3. 6 條規定，相應抗液化措施為“基礎和上部結 構處理，亦可不采取措施”，天然地基的使用前提條件是 滿足的。 2) 該項目基底標高為 783. 8 m，預估基底壓力為 220 kPa( 建立在筏板基礎上) ，天然地基持力層為第②層粉 土( 地基的均勻性滿足) ，承載力特征值為 95 kPa，按照 GB 50007—2011 建筑地基基礎設計規范式 5. 2. 4: fa = fak + ηbγ( b - 3) + ηdγm ( d - 0. 5) 。 對天然地基承載力進行深寬修正，修正后地基土承載 力特征值 為 230 kPa，天 然 地 基 承 載 力 要 求 可 滿 足 設 計 要求。 3) 該項目屬于體型簡單的高層建筑，按 GB 50007— 2011 建筑地基基礎設計規范中地基變形允許值控制。基 底附加壓力為 140 kPa，經沉降計算并結合當地實測經驗， 預估天然地基總沉降量約為 300 mm，約超出規范要求的 50% 。就變形控制而言，天然地基并不適用。
5. 2 復合地基
既然天然地基承載力基本滿足，但變形不能夠滿足規 范要求，從節約成本的方面考慮，我們可以繼續考慮采用復 合地基來達到減小建筑物變形的目的。 根據場地條件，可選的復合地基形式有振動沉管碎石 樁、水泥土攪拌樁和 CFG 樁。振動沉管碎石樁既可以通過擠密樁間土達到消除液化 的效果，也可以提高地基承載力和減小沉降，但由于工藝原 因，它施工產生的噪聲與振動很大，不適合市區人口密集的 地方使用。再者，該項目工期緊張，碎石樁處理后樁間土承 載力恢復期較長，根據當地經驗，28 d 后的復合地基承載力 檢測值往往不能夠達到設計所要求的數值。
從建設單位角 度出發，不希望這個檢測周期太長，所以振動沉管碎石樁復 合地基方案對此項目不是很適用。 水泥土攪拌樁可以提高地基承載力和減小沉降，但是 不能處理液化，最主要的是 JGJ 79—2012 建筑地基處理 技術規范第 7. 3. 2 條規定“在腐蝕性環境中以及無工程 經驗的地區適用時，必須通過現場和室內試驗確定其實 用性”，此條規定的原因是水泥在腐蝕性土層中有可能不 凝固或發生后期崩解，安全隱患極大。
該項目土對混凝 土結構腐蝕等級為弱腐蝕性，所以安全起見，不建議采用 該方法。 CFG 樁是太原地區常見的地基處理方法，工藝成熟， 結果可靠，無論是提高地基承載力還是減小沉降，效果都 很明顯，該場地比較適用。針對該工藝不能夠消除場地 液化，只要采取基礎和上部結構處理即可( 即采用筏板基 礎等) 。
5. 3 樁基礎
如果考慮復合地基處理效果不明顯，項目有特殊要求， 需采用更高要求的抗液化措施時，可采用樁基礎。樁基礎 對于提高地基承載力和減小沉降的效果是毋庸置疑的，但 和復合地基相比較，其主要劣勢為造價高，可作為復合地基 的備選方案。常用的樁基礎包括鋼筋混凝土灌注樁和高強 預應力混凝土管樁兩種。
針對輕微液化場地，采用樁基礎時需要重點注意的有 兩點: 1) 如果采用灌注樁，該項目承臺底面上下均位于液化 土層中，根據 JGJ 94—2008 建筑樁基技術規范第 5. 3. 12 條 規定，第②層粉土，第③1 層中砂及第④層中砂土層液化影 響折減系數取 0。 2) 如果采用高強預應力管樁( PHC) ，由于靜壓管樁 對樁周土有擠密作用，因此液化折減系數應根據樁基完 工后樁間土的 標 貫 擊 數 確 定。另需提前預防由于本場 地砂層較厚，采用管樁可能有成樁困難情況，需 要 進 行 引孔。 6 CFG 樁復合地基分析 該項目最終采用的是 CFG 樁復合地基處理方式，其設 計參數為樁徑400 mm，樁長22. 0 m，樁間距1. 50 m，正方形布置，樁端持力層為第⑥層中砂層( 非液化土層) 。
采用素 混凝土樁，樁身強度等級為 C25。 根據勘察報告的土層參數，理論計算值為單樁豎向抗 壓承載力特征值 Ra 為 700 kN，復合地基承載力特征值 fa 為 350 kPa。設計要求單樁豎向抗壓承載力特征值 Ra 為 660 kN，復合地基承載力特征值 fa 為 280 kPa。 該項目對 CFG 樁進行了試樁承載力檢測。根據單樁豎向抗壓靜載試驗結果，我們可以得出以下 兩個結論: 1) 從樁周( 端) 土阻力方面考慮，實際發揮阻力稍大于 勘察報告提供的參考值，分析原因是樁端位于第⑥層中砂 層，持力層較好，反作用于樁側阻力發揮效果好。 2) 從施工質量方面來看，基底開挖一次到位，導致基底 土層第②層粉土嚴重擾動，樁間土承載力降低明顯( 復合靜 載試驗沉降普遍偏大) 。 對此 CFG 樁復合地基方案總體分析，是綜合考慮項目 成本、進度、施工難度等眾多因素的最優方案。
建筑工程師論文范例：淺談建筑地基加固技術
7 結語
對于太原地區輕微液化場地丙類建筑的地基處理方案 選型，在綜合考慮項目成本、進度、施工難度及受市區土方 施工管制嚴格等因素，根據經驗，優先采取對基礎和上部結 構處理的措施，地基處理方式選取應盡量選用常規的、成熟 的方法，盡量避免出現未知的、不可控的情況。
參考文獻:
[1] JGJ 79—2012，建筑地基處理技術規范[S].
[2] GB 50007—2011，建筑地基基礎設計規范[S].
[3] GB 50011—2010，建筑抗震設計規范( 2016 年 版) [S].
作者：許 明
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