1、工程概況

　　溫州市某某有限公司運動鞋生產(chǎn)廠房，總建筑面積76340平米，六層框架結(jié)構(gòu)，建筑高度23.6米。建筑場地原為工廠廠區(qū)，原有建筑物已全部拆除，場地平坦、寬闊。地處溫州市鹿城區(qū)雙嶼鎮(zhèn)，距海較近，地基土含水量過大屬于軟弱不良地基。該廠區(qū)地基土土層厚薄不一，自上而下的圖層分別是：①雜填土厚0.5～1.0m；②硬塑狀粘土（fak＝180kpa，Es＝27.5Mpa）厚1.0～1.2m；③可塑狀粘土（fak＝130kpa，Es＝5.5Mpa）厚0～2.2m，局部缺失；④軟塑狀粘土（fak＝60kpa，Es＝2.0Mpa）厚1.0～2.5m；⑤流塑狀粘土（fak＝30kpa，Es＝1.0Mpa）厚0～2.1m，局部缺失。土層以下為基巖。其中可塑狀粘土、軟塑狀粘土、流塑狀粘土統(tǒng)稱為軟粘土。

　　1.1 軟粘土的物理力學(xué)性質(zhì)

　　軟粘土也稱軟土，是軟弱粘性土的簡稱。它形成于第四紀晚期，屬于海相、瀉湖相、河谷相、湖沼相、溺谷相、三角洲相等的粘性沉積物或河流沖積物。多分布于沿海、河流中下游或湖泊附近地區(qū)。常見的軟弱粘性土是淤泥和淤泥質(zhì)土。軟土的物理力學(xué)性質(zhì)包括如下幾個方面：

　　1.1.1 物理性質(zhì)

　　粘粒含量較多，塑性指數(shù)Ip一般大于17，屬粘性土。軟粘土多呈深灰、暗綠色，有臭味，含有機質(zhì)，含水量較高、一般大于40％，而淤泥也有大于80％的情況�？紫侗纫话銥�1.0～2.0，其中孔隙比為1.0～1.5稱為淤泥質(zhì)粘土，孔隙比大于1.5時稱為淤泥。由于其高粘粒含量、高含水量、大孔隙比，因而其力學(xué)性質(zhì)也就呈現(xiàn)與之對應(yīng)的特點——低強度、高壓縮性、低滲透性、高靈敏度。

　　1.1.2 力學(xué)性質(zhì)

　　軟粘土的強度極低，不排水強度通常僅為5～30kPa，表現(xiàn)為承載力基本值很低，一般不超過70kPa，有的甚至只有20kPa。軟粘土尤其是淤泥靈敏度較高，這也是區(qū)別于一般粘土的重要指標。

　　軟粘土的壓縮性很大。壓縮系數(shù)大于0.5MPa，最大可達45MPa，壓縮指數(shù)約為0.35—0.75。通常情況下，軟粘土層屬于正常固結(jié)土或微超固結(jié)土，但有些土層特別是新近沉積的土層有可能屬于欠固結(jié)土。滲透系數(shù)很小是軟粘土的又一重要特點，一般在10-5～10-8cm／s之間，滲透系數(shù)小則固結(jié)速率就很慢，有效應(yīng)力增長緩慢，從而沉降穩(wěn)定慢，地基強度增長也十分緩慢。這一特點是嚴重制約地基處理方法和處理效果的重要方面。

　　1.1.3 工程特性

　　軟粘土地基承載力低，強度增長緩慢；加荷后易變形且不均勻；變形速率大且穩(wěn)定時間長；具有滲透性小、觸變性及流變性大的特點。

　　1.2 雜填土的特性

　　雜填土主要出現(xiàn)在一些老的居民區(qū)和工礦區(qū)內(nèi)，是人們的生活和生產(chǎn)活動所遺留或堆放的垃圾土。這些垃圾土一般分為三類：即建筑垃圾土、生活垃圾土和工業(yè)生產(chǎn)垃圾土。不同類型的垃圾土、不同時間堆放的垃圾土很難用統(tǒng)一的強度指標、壓縮指標、滲透性指標加以描述。雜填土的主要特點是無規(guī)劃堆積、成分復(fù)雜、性質(zhì)各異、厚薄不均、規(guī)律性差。因而同一場地表現(xiàn)為壓縮性和強度的明顯差異，極易造成不均勻沉降，通常都需要進行地基處理。

　　2、該工程地基處理方法

　　結(jié)合本工程地基土的具體特征，施工現(xiàn)場采取了以下措施：

　　2.1 重錘夯實

　　利用重錘自由下落所產(chǎn)生的較大夯擊能來夯實淺層地基，使其表面形成一層較為均勻的硬殼層，獲得一定厚度的持力層。

　　施工要點：施工前應(yīng)試夯，確定有關(guān)技術(shù)參數(shù)，如夯錘的重量、底面直徑及落距、最后下沉量及相應(yīng)的夯擊遍數(shù)和總下沉量；夯實前槽、坑底面的標高應(yīng)高出設(shè)計標高；夯實時地基土的含水量應(yīng)控制在最優(yōu)含水量范圍內(nèi)；大面積夯時應(yīng)按順序；基底標高不同時應(yīng)先深后淺；結(jié)束后，應(yīng)及時將夯松的表土清除或?qū)⒏⊥猎诮咏?m的落距夯實至設(shè)計標高。

　　2.2 換土墊層

　　換土墊層就是將獨立基礎(chǔ)下面一定厚度的軟弱土層挖除，然后以中砂、粗砂、礫石、碎石或卵石、灰土、以及其他性能穩(wěn)定、無侵蝕性的材料填實。墊層應(yīng)分層夯實，每層夯實后的密度應(yīng)達到設(shè)計標準。

　　換土墊層的設(shè)計：

　　換土墊層的設(shè)計包括計算墊層所應(yīng)具有的最小寬度和厚度。在墊層的寬度方面，根據(jù)建筑經(jīng)驗，墊層的頂寬一般采用較基礎(chǔ)底邊每邊寬出200mm，墊層的底寬一般取基礎(chǔ)同寬。墊層的厚度應(yīng)根據(jù)作用在墊層底面處土的自重應(yīng)力與附加應(yīng)力之和不大于軟弱土層承載力的條件確定，同時厚度不小于500mm。

　　在該對該廠房的基礎(chǔ)進行設(shè)計時，由勘察資料顯示，該地基為很厚的軟粘土層，其承載力標準值fk一80kN／m²，重度r=17 kN／m3，IL=1.00，e=1.00。已知廠房獨立基礎(chǔ)承受上部結(jié)構(gòu)荷載設(shè)計值F-155kN，設(shè)計室內(nèi)外高差為0.3m，室外基礎(chǔ)埋深d=0.80m。從以上數(shù)據(jù)可知，該地基承載力和變形不能滿足設(shè)計要求，故需要進行換土墊層。墊層材料選用中砂，其承載力設(shè)計值按f=180kN／m²計算（施工時砂墊層密度控制在中密程度），重度取r=19.5kN／m²。

　　按公式1=b=[F／（f—yh）]確定基底長度和寬度（獨立柱正方形樁承臺基礎(chǔ)）。

　　式中：1、b——基礎(chǔ)底面長和寬；

　　F——上部結(jié)構(gòu)的荷載設(shè)計值；

　　f——換土墊層承載力；

　　7--基礎(chǔ)及回填土平均重度，一般取r=20kN／m²；

　　h——基礎(chǔ)自重計算高度。

　　將具體數(shù)值代入后得：

　　采用該式確定墊層厚度時，需要用試算法，即預(yù)先估計一個厚度，然后按上式校核，如不滿足要求時，必須增加墊層厚度，直至滿足要求為止。

　　為了減少計算工作量，設(shè)計該機房基礎(chǔ)換土墊層的厚度時，采用了查曲線圖的計算方法：曲線圖見《建筑地基基礎(chǔ)》1990.10；231。

　　首先，按下式計算出k1值

　　3、結(jié)構(gòu)本身防變形處理方法

　　本工程除了對設(shè)計好的基礎(chǔ)進行地基加固處理以外，在施工設(shè)計階段就根據(jù)勘察資料進行結(jié)構(gòu)本身防變形的設(shè)計，真正做到以設(shè)計為中心，預(yù)防結(jié)合的思想。

　　3.1 增強結(jié)構(gòu)整體剛度

　　建筑物常因功能的需要，使本身具有一定的剛度，一般工業(yè)及民用建筑剛度比較大的有兩種，一種為絕對剛性，如鋼筋混凝土筒倉，煙囪等；另一種為相對剛性，如多層磚石房屋，多層鋼筋混凝土框架，它具有一定的剛度，可是它的強度較低，不能與它的剛度協(xié)調(diào)一致，其抗拉能力尤弱，因此碰到軟土地基時應(yīng)適當(dāng)增加其關(guān)鍵部位的抗拉強度，這樣有利于利用建筑物的剛度來調(diào)整建筑物部分不均勻沉降。本工程在關(guān)鍵部位的柱、梁均采取了加大縱筋直徑，全程加密箍筋的方法，以達到增大建筑物整體抗拉強度的目的。

　　3.2 設(shè)置沉降縫

　　對于粘土層厚較大大的軟弱地基，尤其是地基壓縮量相差較大的位置，在建筑物上設(shè)置沉降縫是常用的處理措施。沉降縫的設(shè)置宜結(jié)合建筑物的平面形狀、地基土質(zhì)、基礎(chǔ)類型及荷載條件等設(shè)置沉降縫，一般在下列部位設(shè)置：①建筑平面的轉(zhuǎn)折部位；②高度差異或荷載差異處；③長高比過大的砌體承重結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的適當(dāng)部位；④建筑結(jié)構(gòu)或基礎(chǔ)類型不同處；⑤分期建造的房屋的交界處。沉降縫應(yīng)有足夠的寬度，房屋層數(shù)為2至3層時，沉降縫寬度為50～80mm。房屋層數(shù)為4至5層時，沉降縫寬度為80～120mm，房屋層數(shù)為5層以上時，沉降縫寬度不小于120mm，在特殊情況下可適當(dāng)加寬。通過以上部位設(shè)置沉降縫可大大減少由于地基土軟弱引起的不均勻沉降縫。本工程是矩形平面，由于長度超過70米，所以在建筑物中部設(shè)置沉降縫，寬度為240mm。

　　3.3 注意相連建筑物的相互影響確保相鄰建筑物之間的安全距離

　　建筑物荷載不僅使本建筑物下的土層產(chǎn)生壓縮變形，在它以外一定范圍內(nèi)的土層，由于受到基礎(chǔ)壓力擴散的影響也將產(chǎn)生壓縮變形，這種變形隨著距離增加值逐漸減小，由于軟土地基的壓縮性很高，當(dāng)兩建筑物之間距離較近時，這類附加不均勻壓縮變形甚大，常造成鄰近建筑物的傾斜或損壞，若被影響建筑物的剛度強度較差時，危害主要表現(xiàn)為產(chǎn)生裂縫；當(dāng)剛度強度較好時則表現(xiàn)為建筑物的傾斜。

　　3.4 減輕建筑物的自重

　　減輕自重可減少建筑物的總沉降量，從而有利于對不均勻沉降的控制。也可在預(yù)先估計沉降量大的部分減輕自重，用以直接調(diào)整不均勻沉降。由于一般磚石結(jié)構(gòu)民用建筑墻身重量所占比例很大，故若能用輕質(zhì)材料和改變結(jié)構(gòu)體系來減輕這部分的重量，對控制沉降會有明顯效果。本工砌體材料均采用蒸壓混凝土空心砌塊，在起到保溫效果的同時又減輕了建筑物的自重。

　　4、結(jié)束語

　　高樓萬丈平地起，所以地基處理的好壞直接影響到整個工程的質(zhì)量，合理的、有針對性的軟弱地基處理和上部結(jié)構(gòu)設(shè)計，可以有效地減輕和消除軟弱地基對上部結(jié)構(gòu)的不利影響，確保工程質(zhì)量。