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复杂地质、恶劣天气条件下地基处理方式选择

发表时间：2020/12/18 来源：《基层建设》2020年第24期作者：陈思何潇超管振东杨志涛

[导读] 摘要：广州万达城主题乐园工程占地60余万平，在工程施工过程中对地基处理方式进行了比选，施工过程中总结了地基处理选型的方法，为以后类似工程的地基处理方式选型提供经验借鉴。

        中国建筑第八工程局有限公司广州分公司广东广州 510665
        摘要：广州万达城主题乐园工程占地60余万平，在工程施工过程中对地基处理方式进行了比选，施工过程中总结了地基处理选型的方法，为以后类似工程的地基处理方式选型提供经验借鉴。
        关键词：地基处理方式；复杂地质；恶劣天气；强夯；换填
        Discussion on selection of foundation treatment methods under complex geology and bad weather conditions
        CHEN Si，HE Xiaochao，GUAN Zhendong，YANG Zhitao
        （China Construction Eighth Engineering Division Guangzhou Branch，Co.，Ltd.，
        Guangzhou Guangdong 510665，China）
        Abstract：Guangzhou Wanda city theme park project covers an area of more than 600000 square meters.The foundation treatment methods are compared and selected in the construction process，and the foundation treatment selection methods are summarized in the construction process，which provides experience and reference for the foundation treatment mode selection of similar projects in the future.
        Key words：Foundation treatment method；complex geology；bad weather；dynamic compaction；replacement
        1 工程概况
        1.1 场地情况
        广州万达城主题乐园位于广州市花都区，罗仙路以南，平步大道以北，凤凰北路以东，黄槐路以西。拟建大型室外主题乐园，工程规划总用地面积约62.37万m2。
        地基是建构筑物的基础，是直接承受上部荷载的部分，不良地基基础直接影响建构筑物的质量，地基处理是改善不良地基的承载能力或改善其变形性质或渗透性质而采取的工程技术措施。而地基处理方式的选择是地基处理过程中最为重要的一环，在工程建设过程中，它涉及工程质量、工期、成本等重要方面，选择合适的地基处理方式可以缩短工期、降低成本、保证工程质量，对广州万达文化旅游城室外主题乐园工程中的地基处理方式选择进行了研究并提出浅显见解。
        1.2复杂地质条件
        该地区属于平原冲积区，经地质勘探，地表为人工填土，填土平均高度1.5米，最高填土达9米，下层依次为耕植土、粉质黏土、粗砂、砾砂，表层回填土承载力特征值＜90kPa，是典型的软土地基特征。
        1.2恶劣天气条件
        该地区处南亚热带季风气候区，常年气候总特点是：气温高，降水多，夏长冬短，无霜期长。温度、湿度、降水、风向、风速等均有明显的季节性变化。
        在工程实施过程中，依据现场地基处理情况结合工期进度、施工成本等情况，本工程所选用的地基处理方式依次有强夯法、强夯置换法、换填法。
        1.3地基处理方式确定的步骤
        1）选择合理的几种处理方案。根据建筑物结构类型、荷载大小及使用要求，结合现场施工条件、地质情况、工期要求等进行选择。
        2）优选方案对合理的处理方案，进行比选，对处理方案的施工工期、质量保证、成本控制三个方面进行对比，结合自身工程要求，选择最佳方案，如工期很紧，可选择工期满足要求的方案，其余两方面可酌情考虑。对于特别复杂、要求不一的工程，可选用几种不同的处理方案综合处理。
        3）现场试验对已选择的处理方案，在现场选定代表性场地进行试验并进行相关试验，检验处理效果，必要时可调整处理方案。
        2本工程地基处理方式选择过程
        2.1 地基处理方法的分类
        常用的地基处理方法从原理上可以分为置换、夯实、挤密、排桩、胶结、加筋及热学处理方式，下面主要介绍软土地区可采用的地基处理方法：1）换土垫层法：垫层法、强夯挤淤法；2）振密挤密法：表层压实法、强夯法、振冲挤密法、土砂桩、夯实水泥土桩；3）排水固结法：堆载预压法、砂冲法、真空预压法、真空一堆载联合预压法、降低地下水位法；4）置换法：振冲置换法、石灰桩法、强夯置换法、水泥粉煤灰碎石桩柱锤冲扩法．EPS超轻质料填土法；5）加筋法：土工合成材料、加筋土、土层锚杆、土钉、树根桩法；6）胶结法：灌浆法、高压喷射注浆法、水泥土搅拌法；7）冷热处理法：冻结法、烧结法。
        2.2 强夯阶段
        本工程于2015.12月正式开工，确定地基处理方式为强夯法，即利用大型履带式强夯机将8-30吨的重锤从6-30米高度自由落下，对土进行强力夯实，迅速提高地基的承载力及压缩模量，形成比较均匀的、密实的地基，在地基一定深度内改变了地基土的孔隙分布。本方法的优点是工期短、效果好、造价低。
        但在本工程试验区施工阶段，对试验区进行动力触探、静载试验等检测地基承载力，均不满足设计要求。分析本法失败原因主要有，1、土质差，难以通过重锤夯实使之固结，2、地下水位高3、施工期间雨水多，填土含水量高4、强夯法处理深度不足，无法保证质量。由此，本法不适用与本工程。

        图1 现场强夯实景
        2.3 强夯置换阶段
        2016年3月，由于强夯法无法保证基础质量，反馈业主，确定修改处理方案为强夯置换法，即强夯施工中，边夯边填碎石在地基中设置碎石墩，在碎石墩和墩间土上铺设碎石垫层形成复合地基以提高地基承载力的地基处理方法。此方法较强夯法增加了填料的成本，本工程为节约成本填料选择为砖渣。
        2016.4月进行现场试验区施工，并对试验区进行动力触探、静载试验、压实度等检测项目，试验结果为合格，但实际施工过程中，砖渣填料无法保证供应，因此不能保证工期，且若填料采用碎石，成本较高，因此，本方案也被否定。

        图2 置换夯坑实景
        2.4 换填阶段
        通过前两次方案选择的经验，考虑本工程现场建筑物结构高度较低，且建筑基础采用桩基础，其余区域荷载不大，且雨季施工不受太大影响，能保证工期进度，最后确定地基处理方案为换填法。换填料为级配碎石。

        图3 现场换填实景
        3 结语
        本工程在地基处理方案选择过程中，综合考虑了经济合理、质量达标、施工便捷等因素，合理的利用了地质条件、场地条件，在有限的条件内择选出的较优方案，满足了业主工期要求、成本要求、质量要求。
        参考文献：
        [1]田应飞.复杂地质条件下地基处理方法探究[J].山东工业技术，2015（14）：65.
        [2]任振甲.复杂地质条件下地基处理方法[J].建筑技术开发，1995（01）：7-11.
        [S].北京：中国计划出版社，2002.
        [3] 唐业清.基坑工程事故分析与处理[M].北京：中国建筑工业出版社，1999.