地基处理的重要性及北京地区几种常用方法简介地基处理的重要性及北京地区几种常用方法简介.pdf

地基处理的重要性及 北京地区几种常用方法简介 何世鸣 马立春 郭党生 （中非地质工程勘查研究院 北京，100102） [关键词] 地基处理 CFG 桩 夯实水泥土桩 桩基 强夯 振动沉管碎石桩 振冲碎石桩 水泥土搅拌桩 换填法 柱锤冲扩挤密碎石桩 [摘要] 本文介绍了地基处理的产生历史，阐述了地基处理的作用及意义，提出了北京地区 的建筑地基类型及存在的问题，结合笔者多年经验详细介绍了北京地区常用的几种地基处理 方法，尤其总结了前沿的新技术，对我们今后地基处理设计施工提供了有价值的启发和指导。 1 概述 万丈高楼平地起，其荷载最终将传递到地基上，由于上部结构材料强度很高，地基土相 应的强度很低、压缩性较大，因此必须通过设置一定结构型式和尺寸的基础来解决这个矛盾。 而基础具有承上启下的作用，它一方面处于上部结构的荷载及地基反力的共同作用下，另一 方面基础底面的反力又作为地基上的荷载，使地基产生应力和变形。基础设计时，除了需保证 基础结构本身具有足够的刚度和强度外，同时还需选择合理的尺寸和布置方案，使地基的强 度和沉降保持在规范的允许范围之内。因此，基础设计又常称为地基基础设计。到了二十世纪 八十年代，地基与基础设计又出现了更专业化的分工。凡是基础直接建造在未经加固的天然地 层上时，这种地基称之为天然地基。若天然地基相对软弱，则事先要经过人工处理后再建造基 础者，这种地基称之为人工地基，而欧美国家称之谓“地基处理”（Soil Treatment ）或“地 基加固”（Soil Improvement ）。 在1981 年6 月召开的第十届国际土力学及基础工程会议有46 篇论文专门论述了“地基 处理”技术，并成为大会12 个重要议题之一；在1983 年召开的第八届欧洲土力学及基础工 程会议上所讨论的主题就是“地基处理”。我国于1983 年召开的第四届全国土力学基础工程会 议也将“地基处理”列为重要议题之一。1983 年中国土木工程学会成立了“地基处理学术委 员会”。1986 年在上海召开了第一届全国地基处理学术讨论会。 2 地基处理的作用与意义 建筑物的地基问题，概括地讲，可包括以下四个方面： （1）强度及稳定性问题 当地基的抗剪强度不足以支承上部结构的自重及外荷载时， 地基就会产生局部或整体剪切破坏。 （2 ）压缩及不均匀沉降问题 当地基上部结构的自重及外荷载作用下产生过大的变形 1 时，会影响结构物的正常使用，特别是超过建筑物所能允许的不均匀沉降时，结构可能开裂 破坏。沉降量较大时，不均匀沉降往往也较大。湿陷性黄土遇水而发生剧烈的变形也可包括在 这类地基问题中。 （3 ）地震、机器以及车辆的振动、波浪作用和爆破等动力荷载可能引起地基土，特别是饱 和无粘性土的液化、失稳和震陷等危害。 （4 ）地基渗漏量或水力比降超过允许值时，会发生水量损失，或因潜蚀和管涌而可能 导致失事。 当建筑物的天然地基存在上述四类问题之一或其中几个时，即须采取地基处理措施以保 证建筑物的安全与正常使用。有的可在上部结构上采取一些措施。地基与建筑物的关系极为密 切。据调查统计，世界各国各种土木、水利、交通等类工程的事故中，地基问题常常是主要问题。 地基问题的处理恰当与否，关系到整个工程质量、投资和进度。因此其重要性已越来越多 地被人们所认识。 2 武汉某高层建筑，为十八层全剪力墙结构，总建筑面积14600m ，高度56.6m，底板厚 1.6m，采用桩筏基础，设计原埋深为5m，Φ480 夯扩桩满堂布置，总桩数366 根，主筋6 Φ16， 持力层为粉细砂层，桩长 20.5m，有效桩长 15.5m，混凝土强度等级为C30，单桩承载力标 准值为1000KN。由于施工不当造成基桩歪斜，修改设计将地下室底板抬高2m，埋深减为3m， 使先期打入的 190根桩接桩2m。检测发现基坑内歪桩172根，占总桩长的51.2%，歪桩最大偏 位达1.70m，通过抽取63根工程桩进行动测，发现其中 13根桩为Ⅲ类桩，有4根为深层缺 陷，9根为浅层机械开挖损伤。基坑开挖完毕，在未对大量歪桩作任何补强处理情况下，即进 行底板浇注，并在半