【正文】 形控制不嚴(yán)的工程，在設(shè)計(jì)前必須通過現(xiàn)場試驗(yàn)確定其使用性和處理效果。強(qiáng)夯法和強(qiáng)夯置換法主要用來提高土的強(qiáng)度，減少壓縮性，改善土地抵抗振動(dòng)液化能力和消除土的濕陷性。對(duì)飽和土宜結(jié)合堆載預(yù)壓法和垂直排水法使用。 （ 3）砂石樁法適用于擠密松散砂土、粉土、粘性土、素填土、雜填土等地基，提高地基的承載力降低壓縮性，也可用于處理可液化地基。對(duì)飽和粘土地基上變形控制不嚴(yán)的工程也可采用砂石樁置換處理，使砂石樁與軟粘土構(gòu)成復(fù)合地基，加速軟土的排水固結(jié)，提高地基承載力。 （ 4）振沖法分加填料和不加填料兩種。加填料的通常稱為振沖碎石樁法。振沖法適用于處理砂土、粉土、粉質(zhì)粘土、素填土和雜填土等地基。對(duì)于處理不排水抗剪強(qiáng)度不小于 20kPa 的粘性土和飽和黃土地基，應(yīng)在施工前通過現(xiàn)場試驗(yàn)確定其適用性。不加填料振沖加密適用于處理粘粒含量不大于 10%的中、粗砂地基。振沖碎石樁主要用來提高地基承載力，減少地基沉降量，還可用來提高土坡的抗滑穩(wěn)定性或提高土體的抗剪強(qiáng)度。 （ 5）水泥土攪拌法分為漿液深層攪拌法（簡稱濕法）和粉體噴攪法（簡稱干法）。水泥土攪拌法適用于處理正常固結(jié)的淤泥與淤泥質(zhì)土、粘性土、粉土、飽和黃土、素填土及無流動(dòng)地下水的飽和松散砂土等地基。不宜用于處理泥炭土、塑性指數(shù)大于 25 的粘土、地下水具有腐蝕性以及有機(jī)質(zhì)含量較高的地基，若需采用時(shí)必須通過試驗(yàn)確定其適用性。當(dāng)?shù)鼗奶烊缓啃∮?30%（黃土含水量小魚 25%）、大于 70%或地下水的 PH 值小 于 4時(shí)不宜采用此法。連續(xù)搭接的水泥攪拌樁可作為基坑的止水帷幕，受其攪拌能力的限制，該法在地基承載力大于 140kPa 的粘性土和粉土地基中的應(yīng)用有一定難度。 （ 6）預(yù)壓法適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土等飽和粘性土地基。按預(yù)壓法分為堆載預(yù)壓法及真空預(yù)壓法。堆載預(yù)壓分塑料排水板或砂井地基堆載預(yù)壓和天然地基堆載預(yù)壓。當(dāng)軟土層厚度小于 4m 時(shí)，可采用天然地基堆載預(yù)壓法處理，當(dāng)軟土層厚度超過 4m 3 時(shí)，應(yīng)采用塑料排水板、砂井等豎向排水預(yù)壓法處理。對(duì)真空預(yù)壓工程，必須在地基內(nèi)設(shè)置排水豎井。預(yù)壓法主要用來解決地基的沉降及穩(wěn)定問題 。 （ 7）水泥粉煤灰碎石樁（ CFG 樁）法適用于處理粘性土、粉土、砂土和已自重固結(jié)的素填土等地基。對(duì)淤泥質(zhì)土應(yīng)根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗(yàn)或現(xiàn)場試驗(yàn)確定其適用性?；A(chǔ)和樁頂需設(shè)置一定厚度的褥墊層，保證樁、土共同承擔(dān)荷載形成復(fù)合地基。該法適用于條基、獨(dú)立基礎(chǔ)、箱基、筏基?？捎脕硖岣叩鼗休d力和減少變形。對(duì)可液化地基，可采用碎石樁和水泥粉煤灰碎石樁多樁型復(fù)合地基，達(dá)到消除地基土的液化和提高承載力的目的。 （ 8）石灰樁法適用于處理飽和粘性土、淤泥、淤泥質(zhì)土、雜填土和素填土等地基。用于地下水位以上的土層時(shí)，可采取減少生石灰用量和增加 摻合料水量的方法提高樁身強(qiáng)度。該法不適用于地下水下的砂類土。 本場地原設(shè)計(jì)的水泥攪拌樁加固效果可滿足處理要求，但工期較長，無法滿足工程盡快完工的要求，本文研究分析可縮短工期且滿足加固效果的處理方法 — 真空預(yù)壓法，通過對(duì)加固后的沉降及固結(jié)度進(jìn)行計(jì)算，驗(yàn)證本處理方法可滿足設(shè)計(jì)要求，并進(jìn)行詳細(xì)的施工組織安排，這對(duì)于今后的類似工程具有重要的指導(dǎo)意義和借鑒作用。 4 1 工程概況 工程概況 寶潔公司大中國華東地區(qū)生產(chǎn)基地一期工程占地面積約 718 畝，擬建場地位于江蘇省太倉市申江路、通港路。 本期地基處理區(qū)域?yàn)槲锪?倉庫區(qū)域包括倉庫外圍環(huán)形通道，位于一期工程場地北側(cè)。場區(qū)大部以農(nóng)田、民居宅基地為主（原有住宅已拆除），場區(qū)內(nèi)分布原有河道、池塘現(xiàn)已填埋整平。場區(qū)自然地面標(biāo)高一般在 ～ 之間，約 。目前場內(nèi)長有雜草及一條施工便道，周圍距已有建（構(gòu)）筑物較遠(yuǎn)，地勢較為平坦。 地質(zhì)條件 太倉屬長江三角洲沖積平原，全境地勢平坦，自東北向西南略呈傾斜。東部為沿江平原，西部為低洼圩區(qū)。擬建場地位于太倉市申江路以東，通港路以北，地貌類型屬長江三角洲沖積平原。 經(jīng)本次勘察揭露，本場地在深度 范圍內(nèi) 地基土屬第四紀(jì)上更新世及全新世沉積物，主要由粘性土、粉性土和砂土組成。按其沉積年代、成因類型及其物理力學(xué)性質(zhì)的差異，可劃分為 9 個(gè)主要層次。其中第⑤層可分為 4 個(gè)亞層， 第⑧層可分為 3 個(gè)亞層，第④層有④ t 層分布。擬建場地地基土分布自上而下詳述如下： 第①層灰黃色素填土，上部為近期人工填土，以粘性土為主，夾植物根莖等細(xì)小雜物。填土厚度一般為 ～ ，平均厚度約 ，原河道區(qū)填土厚度較大，最大厚度約 。 第②層灰黃色粉質(zhì)粘土，含氧化鐵斑點(diǎn)及鐵錳質(zhì)結(jié)核，局部夾粘土，土質(zhì)自上而下逐漸變軟，呈可塑 ～ 軟塑狀，中等 ～ 高等壓縮性，層頂埋深約 ～ ，平均厚度約 。 第③層灰色淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，含云母、有機(jī)質(zhì)，夾少量薄層粉土，局部夾少量淤泥質(zhì)粘土，呈流塑狀，高等壓縮性，層頂埋深約 ～ ，平均厚度約 。 第④層灰色淤泥質(zhì)粘土，含云母、有機(jī)質(zhì)、貝殼碎屑，夾薄層粉土，局部夾粘土，呈流塑狀，高等壓縮性，層頂埋深約 ～ ，平均總厚度約 。 第④ t 層灰色粘質(zhì)粉土，含云母，夾薄層粘性土，土質(zhì)不均勻，呈稍密狀，中等壓縮性，位于第④層中部，水平向分布不連續(xù)，該層層頂埋深約 ～ ，平均厚度約 。 第⑤ 1 層灰色粘土，含云母、有機(jī)質(zhì)，夾薄層粉土，局部夾粉質(zhì)粘土及淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，呈流塑 ～ 軟塑狀，高等壓縮性，層頂埋深約 ～ ，平均厚度約 。 第⑤ 2 層灰色粉土夾粉質(zhì)粘土，含云母、有機(jī)質(zhì)、貝殼碎屑，夾薄層粘性土，局部夾砂質(zhì)粉土，呈稍密狀，中等壓縮性。呈透鏡體狀，局部分布，層頂埋深約 ～ ， 5 厚度變化大。 第⑤ 3 層灰色粉質(zhì)粘土，含云母、有機(jī)質(zhì)，夾薄層粉性土，呈軟塑 ～ 可塑狀，高等 ～中等壓縮性，層位變化大，層頂埋深約 ～ ，局部 缺失，厚度不均。 第⑤ 4 層灰綠 ～ 灰黃色粉質(zhì)粘土，含氧化鐵斑點(diǎn)及鐵錳質(zhì)結(jié)核，局部夾薄層粉性土，呈可塑 ～ 硬塑狀，中等壓縮性，層位變化較大，層頂埋深約為 ～ 。 第⑥層暗綠 ～ 褐黃色粉質(zhì)粘土，含氧化鐵斑點(diǎn)及鐵錳質(zhì)結(jié)核，土質(zhì)致密，呈可塑～硬塑狀，中等壓縮性，除擬建罐區(qū)分布較穩(wěn)定外，其他區(qū)域分布不穩(wěn)定。 第⑦層灰黃色粘質(zhì)粉土，除擬建罐區(qū)分布較穩(wěn)定外，其他區(qū)域分布不穩(wěn)定，含云母，局部夾粉質(zhì)粘土及砂質(zhì)粉土，土質(zhì)不均勻，呈稍密 ～ 中密狀，中等壓縮性。 第⑧ 1 層灰色粉質(zhì)粘土，含云母、有機(jī)質(zhì)，夾薄層粉性土，呈軟塑 ～ 可塑狀，中等壓縮性，局部層位變化較大，層頂埋深約 ～ ，厚度變化大， 第⑧ 2 層灰色粉砂夾粉質(zhì)粘土，顆粒組成主要以云母、長石、石英為主，局部夾較多薄層粘性土，呈密實(shí)狀，中等壓縮性，層頂埋深約 ～ ，平均厚度約 。 第⑧ 3 層灰綠 ～ 暗綠色粉質(zhì)粘土，含云母、有機(jī)質(zhì)、氧化鐵條紋，底部夾薄層粉性土，呈硬塑狀，中等壓縮性，層頂埋深約 ～ ，平均厚度約 。 第⑨層灰色粉砂，顆粒組成主要以云母、長石、石英為主，夾薄層粘性土，呈密實(shí)狀，中等壓縮性，層頂埋深約 ～ ，本次勘察至 。 2 軟 土地基處理方案設(shè)計(jì) 本工程軟土地基處理采用真空預(yù)壓排水固結(jié)法。 本工程技術(shù)指標(biāo)及工期要求： 最大允許工后總沉降不超過 100mm，沉降差小于 1/300。 設(shè)計(jì)思路 原設(shè)計(jì)方案采用水泥攪拌樁復(fù)合地基法處理本區(qū)域。打設(shè)深度為 18m，直徑 ，間距 1m。由于處理范圍大，需打設(shè)水泥攪拌樁約 7 萬根，在現(xiàn)有施工條件下，打設(shè)大批量水泥攪拌樁所需工期較長，無法滿足工期要求。 充分考慮本工程 軟土地基的 特點(diǎn)， 結(jié)合長期的實(shí)踐 經(jīng)驗(yàn)， 建議 采用真空預(yù)壓方法 對(duì)軟土地基進(jìn)行加固 處理 。 從施工工期來說，處理時(shí)間約 4 個(gè)月。地基處理同時(shí)可進(jìn)行場區(qū)土方回填，大大節(jié)省了施工時(shí)間。從加固效果來說，所回填土方和真空預(yù)壓聯(lián)合形成了真空聯(lián)合堆載預(yù)壓，大大有利于地基加固，減少了工后剩余沉降量。 倉庫外側(cè)環(huán)形通道區(qū)域在不處理情況下，在車輛荷載作用下沉降量約為 。沉降大大超出工后沉降允許值，無法滿足設(shè)計(jì)要求。 6 設(shè)計(jì)方案 目前 在采用真空預(yù)處理 大面積 軟土 地基 方面，國內(nèi)外已有許許多多成功經(jīng)驗(yàn)，形成了一整套成熟處理技術(shù)包括設(shè)計(jì)方法、施工工藝等。根據(jù)本工程特點(diǎn)，具體方案如下： 整塊場地面積為 140100m2，分為三塊區(qū)域進(jìn)行處理，每塊面積分別為 54797m40900m 44403m2。區(qū)域之間密封膜不斷開，在分區(qū)的情況下，整個(gè)場地仍然為一個(gè)處理整體，有助于減小工后差異沉降。 已有地面為空地，在進(jìn)行清表處理以后，進(jìn)行 C 型新料排水板打設(shè)，排水板 間距 ，正方形布置，板頭露出 地 面約 20cm。打設(shè)深度約 20m，穿透軟土層，具體深度視現(xiàn)場實(shí)際情況而定。采用直徑 50mm透水軟管代替砂墊層作為水平排水層。在排水板側(cè)人工開挖10cm 10cm溝槽鋪設(shè)透水軟管，排水板與之纏繞相連。溝槽內(nèi)回填粉細(xì)砂。采用直徑 70cm的 PVC 管作為排水主管。 水平排水系統(tǒng)施工完畢后，鋪設(shè)一層 150g/m2 編織土工布 ，兩層 厚 聚氯乙烯密封膜。 通過吸水管連通主 濾 管安裝抽真空設(shè)備，擬采用功率為 的 射流 真空泵，按每 1000 m2 左右置一 臺(tái)真 空泵。 真空壓力需穩(wěn)定在 80kPa 以上， 抽真空 時(shí)間 90 天 。為更好的掌握地基加固效果，抽真空期間需進(jìn)行膜下真空度、表層沉降、分層沉降、測斜及孔隙水壓力測量。 待抽真空穩(wěn)定后，方可進(jìn)行場區(qū)土方回填時(shí)，密封膜上需鋪設(shè) 200g/m2 編織土工布 進(jìn)行保護(hù)。要求第一層回填土厚度不得小于 ，采用細(xì)顆 ?；靥畈牧?，不得含有針狀雜物，且不得碾壓，避免刺穿密封膜。建議其余土層分層碾壓，壓實(shí)系數(shù)為 ~，分層厚度約為 ~。 真空預(yù)壓平面布置圖、典型斷面圖、水平管路布置圖，監(jiān)測布置圖見附件 1。 施工工藝及流程 真空預(yù)壓法 施工工藝流程 詳見圖 7 區(qū) 域 放 樣 定 位地 表 清 理打 設(shè) 排 水 板布 設(shè) 水 平 排 水 管 道鋪 設(shè) 編 織 土 工 布鋪 設(shè) 真 空 密 封 膜抽 真 空埋 設(shè) 儀 器現(xiàn) 場 監(jiān) 測檢 驗(yàn)施 工準(zhǔn) 備卸 載 圖 真空預(yù)壓施工工藝流程圖 真空預(yù)壓 設(shè)計(jì)計(jì)算方法 及結(jié)果 沉降量計(jì)算方法 采用分層總和法進(jìn)行沉降計(jì)算。地基土的總沉降 S 由瞬時(shí)沉降 dS 、主固結(jié)沉降 cS 和次固結(jié)沉降 sS 三部分組成，即： scd SSSS ??? （ ） 由于瞬時(shí)沉降和次固結(jié)沉降的影響因素較復(fù)雜，實(shí)際計(jì)算時(shí)用沉降修正系數(shù) sm 來反映瞬時(shí)沉降和次固結(jié)沉降的影響，地基土總沉降為主固結(jié)沉降 cS 與沉降修正系數(shù) sm 的乘積，即： ?????? ni iiivic HePaS1 1 （ ） csSmS? （ ） 其中： via 、 ie 為各計(jì)算土 層的土體壓縮系數(shù)和孔隙比； iP? 、 iH? 為各計(jì)算土層的平 8 均附加應(yīng)力和土層厚度。 沉降修正系數(shù) sm 為一經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，與地基條件、荷載強(qiáng)度、加荷速率、處理方法等因素有關(guān)，其值范圍為 ～ 。 固結(jié)度計(jì)算方法 按照砂井固結(jié)理論，當(dāng)垂直排水體打穿軟土層時(shí)，對(duì)真空預(yù)壓法按堆載排水預(yù)壓法中的瞬時(shí)加荷情況考慮，加固歷時(shí) t 時(shí)，地基平均固結(jié)度 tU 可按下式計(jì)算： tt eU ?? ???1 （ ） 其中： ? 、 ? 為固結(jié)計(jì)算參數(shù)，28???，222 48 HCdFC ven h ?? ??， Ch 為徑向固結(jié)系數(shù)（ cm2/s）；2222 4 13)ln(1 nnnn nFn ????； Cv 為豎向固結(jié)系數(shù)（ cm2/s）； n為井徑 比（ n=de/dw）；de 為排水板影響范圍的直徑 (m)； dw為排水板的等效直徑（ m）； H 為豎向排水體打設(shè)深度（ m）。 當(dāng)垂直排水通道未打穿軟土層時(shí)，可按下式計(jì)算地層的平均固結(jié)度： ? ? zrzt UUU ?? ??? 1 （ ） 其中： rzU 為垂直排水通道打入深度范圍土層的平均固結(jié)度； zU 為下臥軟土層的平均固結(jié)度，按豎向排水計(jì)算； ? 為打入深度 比， HL?? ， L 為排水體打設(shè)深度， H 為計(jì)算固結(jié)土層的總厚度。 計(jì)算結(jié)果分析 本工程物流倉庫內(nèi)地面設(shè)計(jì)使用標(biāo)高為 ，倉庫外環(huán)形通道及停車位低于倉庫地面，設(shè)計(jì)使用標(biāo)高為 。根據(jù)地質(zhì)資料，分別在庫內(nèi)及環(huán)形通道選取兩個(gè)典型斷面按照上述公式進(jìn)行計(jì)算，得到沉降計(jì)算成果表見表 。 表 設(shè)計(jì)沉降計(jì)算成果表 處理區(qū)域 庫內(nèi)區(qū)域 環(huán)形通道區(qū)域 設(shè)計(jì)使用高程（ m） 原地面 平均 高程（ m） 90 天施工期沉降（ m） 場地回填高程（ m） 工后沉降（ m）