地质工程勘察中地基方案选择研究

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1各种成因不良土质的工程地质特性

1.1杂填土以及膨胀土

杂填土按照成分可以分为建筑垃圾土、工业垃圾土以及生活垃圾土。杂填土是由于人们活动造成的无规律积累物形成的，它具有厚薄不一、成分多样、颗粒不均匀、孔隙较大松散的显著特点。膨胀土具有失去水后收缩、遇到水变膨胀的特性，属于黏土。具有高度的塑造性，是部分地质工程勘察中的地基方案选择。

1.2饱和粉土和饱和粉细砂

饱和粉土和饱和粉细砂的特点有：结构松散，在静载作用力下能够保持较高的强度，但是在地震力或是振动力的作用下超孔隙水压增大，颗粒之间的作用力降低，土中排水不畅时可以使土悬浮，产生液化沉陷导致土的承载能力下降或地基发生失稳状态。应对于饱和粉细砂以及饱和粉土的液化程度和液化层分布范围进行查明。

1.3软弱黏性土

软弱粘性土是湖沼相和相泄湖海相三角洲的结合沉淀物，它在第四纪后期形成的软弱性土具有孔隙比大天然含水量高压缩性高抗剪强度低承载力低渗透性弱以及沉降稳定时间长的显著特点。

2地基基础方案的选择

地基方案选择的主要目的是为了提高软弱地基的承载能力、消除地基土的振动液化沉陷影响、减轻膨胀土的胀缩性、消除黄土的湿陷性、防止沉降量过大及不均匀沉降的产生、防止剪切破坏使地基失稳、满足上部结构对地基的要求。

2.1杂填土和膨胀土

杂填土一般是由建筑垃圾、生活垃圾、原土压实。杂填土一般不宜采用天然地基，但在填筑年代超过5年后，性能稳定的工业垃圾和建筑垃圾均会达到一定的密实度。此类地基在采取上部结构刚度的措施和加强基础措施后，可作为一般建筑物的天然地基持力层，但其地基承载力应根据其它原位测试手段或载荷试验取得。对于局部厚度较小的杂填土，可采用表层压实法、重锤夯实法、换土垫层法或将填土挖除，将基础直接置于稳定的土层上。对于深度较大的杂填土，可采用复合地基处理或强夯法处理。对于有机质含量较多的生活垃圾当厚度不大时可挖除回填好土，对于厚度较大的生活垃圾不宜采用强夯法、表层压、换土垫层，应当采用桩基础。由于膨胀土质具有失去水后收缩，遇到水变膨胀的特性，因此影响膨胀土质的重要因素即是含水量。对于膨胀土质需要调查当地的区域水质条件和气候条件，分析土质的含水量不同压力作用下土质的自由膨胀率和土质的膨胀率，最后确定地基土的膨胀等级。根据当地的区域水质条件、气候条件的实际情况，处理地基的膨胀力，保持地基不受变形的影响。对需要处理的膨胀土，要考虑到地下水位以及湿陷程度对膨胀土的影响。在地下水位深、膨胀土较厚的情况下，可以利用地基土的上部，对基础进行浅埋工作，减小地基土的膨胀变形量。当膨胀土的厚度在2m～1m，膨胀土处于地表3m～2m之间时，可以采用全部挖出膨胀土的方法，挖出膨胀土后进行砂土或者灰土黏性土的替换。当膨胀土埋藏很深并且土质的承载能力不能满足高层建筑物的要求时，使用桩基础的方法解决。换土垫层方法用来处理膨胀土埋藏较浅并且土质厚度很大的情况。

2.2饱和粉细砂以及饱和粉土

当处理饱和粉细砂以及饱和粉土的液化地基土时，要根据饱和粉细砂以及饱和粉土的液化等级以及建筑物的特性进行综合确定分析，不能一接触液化场就消除液化沉陷的影响比如，可以不采取任何消除液化措施的是丁类建筑物的轻微液化场地和丁类建筑物的中等液化场地，对于丁类建筑物的严重液化场地需要进行上部结构和基础结构的处理，对于丙类建筑物的轻微液化场地和丁类建筑物的中等液化场地也需要进行加强上部结构和基础结构的处理，对于丙类建筑物的严重液化场地需要进行全部消除或部分消除液化沉陷的影响，此外也需要进行加强上部结构和基础结构的处理，对于乙类建筑物的轻微液化场地需要进行部分消除液化沉陷的影响或进行加强上部结构和基础结构的处理。对于那些全部需要消除液化沉陷的场地，在处理深度时要保持处理深度高于液化深度的下限，通过改善排水条件或增加土地的密实程度，可以有效的处理液化的地基对碎石桩进行振冲挤密或振冲置换时消除超孔隙水压以及增加土地密实程度的有力措施，还可以选用强夯法灌浆法对土地密实程度进行加大处理，在使用桩基础时可以将桩端降到液化程度以下来稳定土层。

2.3软弱黏性土

面积不大的或是埋藏不深的软弱粘性土可以进行挖掘处理或是采用基础加深的措施。对于厚度很大的软弱粘性土可以采用灰土桩垫层换土法，对于宽度小的基础可以选用条形地梁跨越。排水固结法可以作用于不含水砂层的软弱粘性土。

2.4天然地基

天然地基是地质工程建设中最优选用的地基种类。在地质工程建设中遇到天然地基时，需要结合基础形式以及地基的上部结构进行综合处理分析。天然地基的每层土层的地基承载能力以及物理力学指标有很大的差异，天然地基的土质都是经过沉积循环后成层出现的，首先要做到把上部承载能力强的土层当成天然地基的支持力层，然后对其下部卧层土层的承载能力进行验算，看看能否满足承载力的要求。当天然地基下部卧层土层的承载能力不能保证承载力的要求时，为了加大厚度，需要对基础进行浅埋处理，在这个过程中要保持冻土的深度小于支持力层土层的厚度。对基础进行加宽处理可减少上部结构的天然地基单位承载能力需求。地基的边坡稳定性、地基的变形程度、地基的承载能力是选择天然地基的三个必要条件。在地基土的质地比较均匀、地基土的压缩性小、地基土的承载能力高时，在保证地基承载能力的同时就可以保证地基的边坡稳定性以及地基的变形程度。

3结论

在地质勘察工作中，勘察人员要在充分分析水文地质和工程地质的基础上，根据上部结构、基础和地基的共同作用，选择合理的地基处理方案。地基处理方案的选择，首先考虑的是充分利用天然地基的优势，在天然地基无法满足条件的情况下，再对几种方案进行比较，从中选出一种既经济又合理的地基方案。

作者：常德峰 单位：齐齐哈尔矿产勘查开发总院