某住宅小区地基处理方案分析
每一种地基处理方法都有一定的局限性，地基处理方案的优选则需要大量的调研，收集资料了解目前该地区常采用的地基处理方法；认真分析建筑场地的工程地质与水文地质条件，针对该场地的具体条件，以及建筑物对地基承载力的要求，提出多种地基处理方案；从方案的技术可行性、对环境的影响、施工工期、以及工程造价等多个方面对这些方案进行比较；最终确定最优方案；对优选方案提出具体设计、施工及质量检测的建议。
1 工程与地质概况
1.1工程概况
拟建中的某住宅小区位于青岛市东西快速路以南，该小区一期工程由多栋5～6层住宅组成，为框剪结构住宅，不设地下室，基础埋深及基础型式待定。
由于该建筑物地基表土层由3.30～5.10米厚人工堆积层（主要为房渣土）组成，必须经过地基处理后方可作为建筑物地基持力层，要求处理后的复合地基承载力标准值≥160KPa，建筑物整体沉降量不大于80mm。
1.2地质概况
（1）地形地貌
拟建场区地形基本平坦,地面标高31.77～32.66m。
场区原为采砂坑，目前已填平。
地下水埋深1.60～2.10m。
（2）地层土质分布见表1：
表1 场地地层分布
类型层号土层名称
厚度或
标高
(m)
强度
压缩模
量(M P
a)
波速
υs
承载
力标
准值
(K P
a)
人工
堆积层①
房渣土(含砖块、
碎石)
3.3～
5.10
中152
① 1粘质粉土、粉质粘
土（含砖渣）
0.0～3.4较软 5.2
新近
沉积层②
圆砾（含砂约3
0％）
0.0～
2.1
较硬266250
②1
中、细砂较硬266180②2细、粉砂中较软160
②3
细、粉砂较硬第
四
纪沉积层③
粉质粘土、粘质粉
土
标高2
7.51～
26.28
以下
中较软
9.1243160
④
1粘质粉土、粉质粘
土
中较硬15.0247180
③2砂质粉土、粘质粉
土
较硬25.4243220
③3重粉质粘土、粘土
较硬 6.6247/24
3
140
⑤
粉质粘土、重粉质
粘土标高22.62～21.0
以下
较硬16.8
308/24
7
220
④1粘质粉土、砂质粉
土较硬中19.6
274/24
7
250
④2重粉质粘土、粘土
较硬18.8/1
3.0
274/24
7
④3
细砂较硬308
由表一可知：人工堆积层不能直接作为建筑地基持力层，必须进行地基处理后才能作为持力层，而且处理深度应穿过人工堆积层，处理到新近沉积层内。
2 房渣土的工程性质
房渣土是一种含有大量建筑垃圾如碎石、碎砖、瓦砾和混凝土块的杂填土。
其主要工程性质为：密实程度不均匀，成份复杂，有较大的空隙，且充填程度不一，排列无规律。
密实程度直接牵涉到地基承载力指标与沉降量的大小。
由于房渣土的不均匀会导致地基的不均匀沉降，所以需要对其进行地基处理。
3 地基处理技术难度
（1）房渣土处理深度达6米。
（2）房渣土成份复杂、颗粒粒径较大（有大块的混凝土块）、钻孔难度较大、地下水水位较高。
（3）场地处在城市中，离居民区较近。
4 地基处理方案选择
（1）强夯方案
根据目前国内外强夯技术，最大处理深度能达到10m左右。
但是高能量强夯造成的振动对周边居民及其环境会带来严重影响。
（2）振冲挤密桩复合地基方案[1]
由于振冲施工用水量巨大，施工时会排出大量污泥，污水会造成严重的城市环境污染，而且施工造价高、周期长，满足不了工程总体的要求。
（3）CFG桩方案
CFG桩法能使地基的承载力大大提高，提高幅度达3至9倍，适用于高层和超高层建筑物。
但是该方法工程造价较高。
（4）长短桩复合地基方案[2]
该方法是根据地基附加应力随深度增加而减小的原理，用长短不一的桩和桩间土组成复合地基，共同承担上部荷载。
该方法能有效提高每根桩的使用效率，节约建筑材料，降低工程造价。
但是该方法在理论计算上还不够成熟，实际应用有一定的风险。
（5）冲孔夯扩挤密灰渣土桩复合地基方案[3]
冲孔夯扩挤密桩复合地基是指由夯扩桩体和桩间挤密土构成的复合地基来共同承担建筑物的上部荷载。
具有置换、二次挤密、垫层、加筋等作用和自身特有的作用机理。
采用一定直径的柱锤提升一定的高度无导向自动脱钩下落在地基土中冲击成孔。
然后在孔内分层投入建筑渣土料、分层夯实及夯扩挤密。
使桩体材料侧向挤压地基土，甚至挤入至地基土中，这在一定程度上改善了桩间土的物理力学性质。
当加固范围内不同深度地层的软硬有变化时，可使得同一根桩不同深度具有不同的桩径，形成桩身在竖向上呈不等径串珠状。
使得桩体与桩间土镶嵌挤密在一起，这样除更能充分发挥和利用桩间土的承载力外，桩与桩间土的相互协同作用效果更好。
施工中的振动和噪声较小、不排污、不排土、一般不受地下水的影响。
能消纳大量的建筑垃圾，变废为宝。
这样使得施工现场文明整洁，工程造价也大大降低，而且能够彻底解决地基承载力以及不均匀沉降问题。
所以本场地最适用该方案来处理。
5 地基处理方案设计与计算
5.1 地基处理方案设计参数
根据地质条件、有关规范和类似工程的实践经验，对本工程复合地基设计如下：长细锤重为35KN、直径为377mm、成桩直径为600mm，平均有效桩长6m（具体施工桩长根据人工堆积土层的厚度和基础埋深分区而定）；桩间距1200mm，等边三角形布置，基础外布置2排保护桩；桩体材料：碎砖、灰土、水泥、碎石、卵石粒径为30～80mm，含泥量≤5％；桩顶铺设200mm厚砂石垫层，并碾压密实，要求碾压后的厚度与虚铺厚度之比≤0.85。
5.2 复合地基承载力的验算
根据《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）7.2.8-3
=〔m（n-1）+1〕
式中：m——桩土面积置换率，n——桩土承载应力比，——复合地基的承载力特征值，——桩间土的承载力特征值。
根据相关经验取：n=4, =110KPa,m= =0.2则 =176KPa>160KPa满足设计要求。
5.3 地基加固处理后沉降量计算
（1）复合地基模量的验算
=〔m（n-1）+1〕
式中：——复合地基土的模量，——复合地基中桩间土的模量，其它同上。
根据相关经验取 =7Mpa。
则 =4.4Mpa。
（2）地基加固处理后沉降量计算
沉降计算按《建筑地基基础设计规范》（GB 50007-2002）公式按条形基础底面宽为二米进行计算：
则有 =160Kpa， =7Mpa， =4.5m, =15Mpa, =1.5m, =0.66。
则 =42.2mm<80mm满足设。