昆明滇池盆地地基处理措施研究.pdf

江西建材岩土工程与勘察1872023年6 月昆明滇池盆地地基处理措施研究杨鱼超，许汉华，李艳林，刘学彬，郭国祥，姜 全中国有色金属工业昆明勘察设计研究院有限公司，云南 昆明 650051摘 要：研究区地处昆明滇池盆地中部地带，属古滇池湖相沉积盆地地貌。文中围绕当地某小区西侧消防通道段，提出选用复合地基法对地基进行处理，选用分层碾压法对场地内主要通道段进行处理，挖除规划道路结构层底松散填土层，铺设土工格栅等处理措施，该研究对昆明滇池盆地地基处理工程实践具有借鉴价值。关键词：滇池盆地；地基处理；处理措施；复合地基法；分层碾压法中图分类号：TU471文献标识码：B文章编号：1006-2890（2023）06-0187-02Study on Foundation Treatment Measures for Kunming Dianchi BasinYang Yuchao,Xu Hanhua,Li Yanlin,Liu Xuebin,Guo Guoxiang,Jiang QuanKunming Prospecting Design Institute of China Nonferrous Metals Industry Co.Ltd.,Kunming,Yunnan 650051Abstract:The research area is located in the central part of the Dianchi Basin in Kunming,belonging to the ancient Dianchi Lake sedimentary basin landform.In this article,around the western fire passage section of a local community,it is proposed to use composite foundation method to treat the foundation,layered rolling compaction method to treat the main passage sections in the site,excavation of the loose fill layer at the bottom of the planned road structure layer,laying of geogrids,and other treatment measures,This study has reference value for the foundation treatment engineering practice of Kunming Dianchi Basin.Key words:Dianchi Basin;Foundation treatment;Treatment measures;Composite foundation method;Layer rolling method作者简介：杨鱼超（1972-），男，云南大理人，硕士，高级工程师，主要研究方向为岩土工程设计施工。0 引言城市现代化建设日新月异，地基处理技术得到了快速发展和广泛应用1，新技术、新工艺及新方法不断涌现2，各种地基处理技术的交叉、综合应用，形成了具有特色的复合加固技术3。杨昊4对沈大高速公路工程软土地基处理施工控制要点进行了详细论述。叶观宝等5对强夯法地基处理有效加固深度的定义、影响因素、计算方法以及适用范围进行了讨论和分析，并结合工程实例验算了各种计算方法的精度。龚晓南6对各种地基处理方法的基本原理、分类、适用范围进行了详细介绍，结合具体工程介绍了几种地基处理方法的应用情况。许汉华等7通过建立土体基本方程、设定边界条件，构建了滨海软土地基强夯碎石置换的数值模型，采用有限差分法商业软件FLAC3D对该数值模型进行数值计算，得到土体的位移及应力分布，实现了对滨海软土地基强夯效果的评价。李继魁等8介绍了素砼沉管灌注桩（CFG桩）结合碎石桩，形成组合桩型复合地基加固软土地基的处理方法。1 地质概况昆明市西山区某小区位于滇池盆地中部，属古滇池湖相沉积盆地。原始地面高程在1 886.381 889.35 m，场地相对高差2.97 m，研究区地势由北东向南西逐渐降低。场地主要土层分布从上至下依次为：层为人工填土、层为黏土、层为泥炭质土、1层为黏土、2层为粉土、层为黏土、1层为泥炭质土、层为粉土、1层为粉质黏土。其中，泥炭质土层物理力学指标不高，在整个研究区广泛分布，其土层特征饱和，黑色，土质不均匀，流塑状态，含较多半炭化腐木，结构松散，有机质含量为12.3%58.3%，平均约42%，具有高压缩性，整个拟处理路基段勘察孔均有揭露，层厚为5.58.7 m。填土后路基出现稳定及变形问题，主要是该土层导致。场地西北侧紧邻清水河，河水自北东向南西流入滇池，河道排水不畅，河水流速缓慢。河水面低于场地地面约2.03.0 m，河堤高约2.0 m，两岸为浆砌石堤岸，现状水流较小，河面高程在1 885.641 885.04 m。该小区北距南绕城线约100 m，西距环湖东路约115 m，东南侧紧邻正大河，总建筑面积176 489.32 m2。小区建筑物主要由32 栋8 层住宅楼及1 栋5 层商业楼组成，局部地段设有1层地下车库，框架-剪力墙结构，现已完全建好。小区西侧规划有一条4 m宽、约453 m长的消防通道。该通道已有填土厚约35 m，基本为规划设计标高，规划道路标高比外侧原始地面标高高约35 m。除此之外，小区内其他消防通道及道路均已填有35 m厚填土，场地内填土后的地面标高与建成小区室外地面标高基本一致。填土时间约一年，填土松散。2 地基处理方案比选常用地基处理方法有多种，如分层碾压法、预压排水固结法、压浆法、复合地基法等。具体工程应综合考虑，选择适用的方法，达到安全、可行、经济的目的。该小区西侧消防通道段填土下存在层泥炭质土，该层土压缩性高、地基承载力及抗剪强度均较低，在上部填土荷载下产生沉降，同时根据计算，层泥炭质土产生剪切破坏。该段宜选用复合地基法对地基进行处理。水泥土深层搅拌桩、碎石桩及 CFG桩是复合地基比较成熟的几种桩型。碎石桩对周边环境影响较大，而场地的建筑物均已建好，因此，不适用于本工江西建材岩土工程与勘察1882023年6 月程。同时，层泥炭质土在整个场地中均有分布，该层土有机质含量较高，水泥土深层搅拌桩在有机质土中成桩效果欠佳，因此也不适用于本工程。根据现场实际情况综合考虑，选用长螺旋 CFG桩形成复合地基解决地基承载力不足、沉降较大及路基稳定问题。填土临空面采用毛石挡土墙进行支挡。该小区场地内的主要通道段中，场地地下室范围外的主要通道段：根据分析，场地内道路不存在深层滑移问题，但场地内填土较松散，在荷载作用下，会产生不均匀沉降。因此，选用分层碾压法处理该段，挖除规划道路结构层底（规划地面结构层底厚为500 mm）以下1.0 m范围内松散的填土层，随后，每碾压回填0.5 m厚碎石土铺设一层土工格栅，共铺设2 层土工格栅。场地道路与地下室顶板交界区域：由于场地地下室范围不规则，地下室顶板与其上的规划道路交界，形成三角形区域，因此该段需考虑道路与地下室顶板交界处不均匀沉降的问题。同样选用分层碾压法处理该段，挖除规划道路结构层底（规划地面结构层底厚为500 mm）以下1.0 m范围内松散的填土层，其后每碾压回填0.5 m厚碎石土铺设一层土工格栅，共铺设2 层土工格栅。该小区场地内的绿化用地段：该段紧邻清水河，层泥炭质土在填土荷载作用下将会产生沉降，同时，产生剪切破坏。因此该段也选用长螺旋 CFG桩对地基进行处理，形成复合地基，以提高土体抗剪强度，解决场地地面稳定问题。填土临空面采用毛石挡土墙进行支挡。指标选取是边坡计算分析的关键。场地挖有一5 m深坑，开挖坡度约为70，未采用任何防护措施。开挖10 d后，坡面稳定，未发现开裂、垮塌和隆起等现象。若根据勘察报告中的物理力学指标建议取用值进行计算，此时层泥炭质土c=4.5 kPa，=1，计算得到边坡稳定系数Ks=0.41，则边坡已经失稳，与现场实际情况不符。因此，根据现场实际情况进行反算分析，当层泥炭质土取c=12.5kPa，=3，其他土层取用勘察报告中的物理力学指标建议取用值时，边坡稳定系数Ks=1.05，与现场实际情况较吻合。因此，最终选用层泥炭质土c=12.5kPa，=3.0，其余土层选用勘察报告中的物理力学指标建议取用值进行计算。3 地基处理措施（1）小区西侧消防道路段。采用长螺旋 CFG桩形成复合地基，处理宽度为围栏以内约10 m范围，CFG桩桩径选用500 mm。1-1、2-2、3-3、4-4、5-5 剖面间距为1.8 m1.8 m，6-6剖面间距为1.8 m1.2 m，7-7剖面间距为1.7 m1.2 m，8-8剖面间距为1.3 m1.2 m；桩顶以上1.0 m范围内回填土需分层碾压+土工格栅进行处理；路边填土临空面采用毛石挡土墙进行支挡。（2）小区地下室范围外的主要通道段。采用分层碾压+土工格栅进行处理。先挖除规划道路结构层底（规划地面结构层底厚为500 mm）以下1.0 m范围内松散的填土层，其后，碾压回填0.5 m厚碎石土，铺设第一层土工格栅，再碾压回填0.5 m厚碎石土，铺设第二层土工格栅，再施工路面结构层。（3）小区道路与地下室范围线交界区域。采用分层碾压+土工格栅进行处理。先挖除规划道路结构层底（规划地面结构层底厚为500 mm）以下1.0 m范围内松散的填土层，碾压回填0.5 m厚碎石土，铺设第一层土工格栅，再碾压回填0.5 m厚碎石土，铺设第二层土工格栅，再施工路面结构层。4 施工技术要求4.1 CFG桩处理部分严格按照 JGJ 792012建筑地基处理技术规范的施工要求进行施工，主要注意以下几点。（1）CFG桩桩身材料为C15 商品混凝土；（2）CFG桩采用长螺旋钻机成孔；（3）成桩做混合料试块，每台机械1 d应做3 块（边长为150 mm的立方体），测定其抗压强度（桩身28 d抗压强度9.3 MPa）；（4）挡墙底与桩顶之间铺设褥垫层，厚度为300 mm；（5）施工垂直度偏差不大于1%，桩位偏差不大于0.4倍桩径；（6）施工顺序：对场地地表进行处理，清除场地内的工业垃圾、杂草树枝、石头砖块等；场地地表清除干净后，按设计要求施工长螺旋CFG桩；施工褥垫层前，将桩顶以下0.5 m范围内的浮浆打除；在打除后的桩顶标高以上铺设0.3 m厚的碎石垫层，垫层以上施工毛石挡墙。4.2 道路回填土部分规划路面结构层以下1.0 m范围内土进行碾压回填，每填高0.5 m加一层土工格栅。采用碎石土进行碾压回填，压实系数不得小于0.93。4.3 挡墙部分挡墙基底持力层为层泥炭质土+CFG桩复合地基层，地基承载力为150 kPa；挡墙高度H小于2 m时，采用H=2 m；挡墙每隔离1020 m范围设置一道伸缩缝，宽度为2030 mm。沿挡墙横、竖向每2.03.0 m设置一个泄水孔，梅花形布置，必须在墙背设置反滤层，并要求分层填筑和夯实。墙身应避免受夯击影响，以保证施工过程中自身的安全稳定。墙背填土之前，必须清除地表耕土层、植物层、软弱土。若原地表坡度较大（0.2），应进行放台处理。填料要求：墙后填土压实系数不得小于0.93，综合内摩擦角不得小于30；填料中有机质含量不得超过5；填料为黏性土时，填土施工含水量应控制在最优含水率 Wop2 的范围内，最优含水率采用击实试验确定。5 结语本文选用复合地基法对某小区西侧消防通道段地基进行处理，选用分层碾压法对场地内主要通道段进行处理，挖除规划道路结构层底松散填土层，并铺设土工格栅。该项工作对昆明滇池盆地地基处理工程实践具有借鉴价值。参考文献 1 刘松玉，周建，章定文，等.地基处理技术进展 J.土木工程学报，2020，53（4）：93-110.2 刘汉龙，赵明华.地基处理研究进展J.土木工程学报，2016，49（1）：96-115.3 郑刚，龚晓南，谢永利，等.地基处理技术发展综述J.土木工程学报，2012，45（2）：127-146.4 杨昊.沈大高速公路改扩建工程软土地基处理的设计思路和施工控制要点J.东北公路，2002（2）：11-14.5 叶观宝，陈望春，徐超.强夯法地基处理有效加固深度的分析研究J.上海地质，2003（3）：22-25.6 龚晓南.地基处理技术及其发展J.土木工程学报，1997（6）：3-11.7 许汉华，刘文连，张国海，等.滨海软土地基强夯碎石置换数值模拟研究J.地质灾害与环境保护，2020，31（4）：86-93.8 李继魁，许汉华，刘启玉，等.组合桩型复合地基在软土地基加固中的应用J.江西建材，2021（4）：85-86，90.