浅谈地基处理与固结沉降

马 晖

（兰州乾川投资有限公司，甘肃 永登 730314）

1 固结

通过外力，导致松软的土壤出现压缩、去水的情况，造成表面慢慢变得密实。沉降则是地基作为建筑物的承载媒介，在建筑物重力作用下，发生了变形（竖向方向）。两者结合，即固结沉降是接近饱和或是已饱和的土，在基础荷载作用之下，由于超静孔隙水压力消散，土骨架变形而导致的沉降问题。其沉降的速度与孔隙水排出率有着密切的关系。请注意这里指的是松软土壤，孔隙水排出新近大厚度湿陷性场土含水率较低，土颗粒之间孔隙中大多数为气体。

2 固结沉降的分类

1）主固结沉降：粘性土（饱和）在荷载的作用力下，超静孔隙水压力慢慢消失，把孔隙中的水全排出在外，导致孔隙的体积慢慢变小而出现的。一般会持续较长的一段时间。对其总沉降，可根据压缩曲线采用分层总和法进行计算，对其沉降的发展过程需根据固结理论计算；2）次固结沉降：简单来说是孔隙间的水压力几乎全部消除，主固结沉降完成后的其他部分了生沉降。其在总沉降量中，占有比例不一致。新近大厚度湿陷性黄土质属于于非饱和粘性土，由于孔隙中含有大量气体，受力后气体体积压缩，产生的超静孔压力较小，基本上没有孔隙水排出，其沉降也是以瞬时沉降为主；个人认为新近大厚度湿陷性黄土其沉降以主固结沉降为主，次固结沉降应在场地回填三年时间内大部分已完成。

3 对于新近大厚度湿陷性场地同时存在土层自重湿陷和固结

在消除湿陷性土层自重湿陷的同时是否可以同时消除固结沉降的因素：显而易见土层自重湿陷对建筑物影响最大这也是地基处理的根本目的，处理过后的地基土还有多少能够产生固结沉降成了最为关注的问题。本工程采用沉管挤密整场处理，其原理就是将土体孔隙中的空气排出使得土体密实，这与固结概念相同，可以判断在进行场地土自重湿陷性消除的同时也必将消除土层的主固结沉降。根据设计要求场地土层处理后地基承载力大于200kpa.根据现场试验数据在SDDC地基处理不满足设计要求的情况下地下车库地基底面在236kpa作用下沉降量为9.06-54.34mm。若在增湿及沉管挤密成功的情况下沉降量会更加小。

4 固结沉降与基础选型

一般高层与地下车库都是连为一体设计，在大厚度湿陷性黄土地区高层一般基础形式为桩筏基础，如果地基处理后还需考虑固结沉降的影响，车库基础只能选择桩基础对建设方投资不利。如果考虑车库为筏板基础，主楼为桩筏基础，不同的基础形式组合又会对车库车位带来损失。

5 结语

综合上述：个人认为片面强调固结沉降对建筑物的影响有些欠妥未综合考虑沉管挤挤密处理后对固结作用的影响，基础设计时不能将地基处理和固结沉降分开考虑，应充分利用地基处理的优势合理的选择基础形式。地下车库和主楼不设沉降缝，主楼基础为桩筏基础，车库基础为筏板基础两者连为一体的建议：1）可采取加厚车库筏板厚度以提高建筑物自身刚度。2）在车库筏板下部设置350-400mm厚的2：8褥垫层，垫层下部采用水泥土挤密室桩，褥垫层将建筑荷载均匀分布在持力层上。具体做法为：桩顶设计标高以上的预留覆土层厚度不宜小于0.5m，成孔的时候，地基土需要与最优的含水量相接近，当土含水量比较低时，需要对处理范围土层加湿处理的，需要在地基处理前4-6天左右处理，把要增加湿度水，通过一定深度以及数量的渗水孔，需要拟定处理范围内的土层中内，让加水量可以增加湿度，可根据当地经验及《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2012公式7.5.3确定。质量检验：应随机抽样检测夯后桩长范围内素土填料的压实系数，抽检的数量不应少于桩总数的2%，每台班不应少于1孔，在全部孔深内，应每隔1m取土样测定干密度，检测点位置应在距孔心2/3孔半径处。素土桩桩间土检测龄期宜为成桩后14d。3）将车库灰土挤密更换为水泥土挤密桩或者是加筋土桩。上述部分只代表个人对此问题的粗浅看法，若有不妥之处请于指正。

地基处理前空隙比：

天然黄土状粉土层主要物理力学性质指标统计

地基处理后压实系数均能达到0.95以上，可见处理后随这空隙比的减少能够发生固结成降的可能性较小，可通过加大基础刚度，或者设置沉降后浇带的方法解决。