潘振艷

【摘 要】軟土在沿海地區(qū)分布廣泛，因軟土本身的特性及工程性質(zhì)的特殊性，常為很多沿海地區(qū)重大工程的一大難題。如對(duì)其處理不當(dāng)，對(duì)工程建設(shè)過(guò)程有很大的挑戰(zhàn)性，竣工后仍存在極大的危害性，會(huì)引起建（構(gòu)）筑物過(guò)大變形、結(jié)構(gòu)失穩(wěn)，安全系數(shù)降低。本文結(jié)合多年工程實(shí)踐，對(duì)深厚軟土地區(qū)地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)進(jìn)行了探討。

【關(guān)鍵詞】軟土；勘察；地基處理；基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

軟土作為沿海地區(qū)廣泛分布的特殊土，為濱海、湖沼、谷地、河灘自然沉積的天然含水量高、孔隙 比大、壓縮性高、抗剪強(qiáng)度低的細(xì)粒土。以灰色為主，天然孔隙比大于或等于1.0，且天然含水量大于液限。包括淤泥、淤泥質(zhì)土（淤泥質(zhì)粘性土粉土）、泥炭、泥炭質(zhì)土等。主要是由淤泥沉積物及少量腐殖質(zhì)所組成。

其主要特性表現(xiàn)為天然含水量高、天然孔隙比大、密度小、壓縮性高、抗剪強(qiáng)度低、固結(jié)系數(shù)小、固結(jié)時(shí)間長(zhǎng)、擾動(dòng)性大、透水性差、靈敏度高、土層層狀分布復(fù)雜、與其它各層土之間物理力學(xué)性質(zhì)相差較大等特點(diǎn)。

軟土的分布往往埋藏較淺，一般埋藏約1米～3米，厚度一般約1米～30多米，因此基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、基槽或基坑工程施工常涉及軟土問(wèn)題。如何在工程設(shè)計(jì)中解決此類(lèi)問(wèn)題，而且能達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)可行的原則。首先，工程設(shè)計(jì)前期應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)勘察，重點(diǎn)查明擬建場(chǎng)地軟土的分布情況，如埋藏深度、厚度、起伏情況、物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)等。

尤其對(duì)于軟土層底板起伏變化較大的場(chǎng)地，更應(yīng)增加勘探點(diǎn)以便查明軟土的厚度分布情況，因其厚度大小關(guān)系到地基處理深度、樁基長(zhǎng)短、同樁長(zhǎng)樁基承載力大小差異、沉降差異等，以及設(shè)計(jì)人員決定是否采用變剛度調(diào)平基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案，以便減少差異沉降對(duì)建（構(gòu)）筑物帶來(lái)開(kāi)裂的影響。

在工作過(guò)程中，有時(shí)會(huì)碰到個(gè)別甲方或勘察單位出于經(jīng)濟(jì)方面因素，常常會(huì)減少勘探孔深度來(lái)降低勘探費(fèi)用，對(duì)于深厚軟土區(qū)，勘探孔深度僅穿透軟土層進(jìn)入硬土層5～8米，而設(shè)計(jì)人員只有一種選擇樁長(zhǎng)，即樁端僅進(jìn)入硬土3米，再增加樁長(zhǎng)就會(huì)導(dǎo)致勘探孔深度不滿足要求。

因樁基承載力主要靠側(cè)摩阻力發(fā)揮作用，而樁側(cè)軟土層厚度所占比重較大，單樁承載力小，導(dǎo)致單個(gè)承臺(tái)只能采用多樁形式，如此一來(lái)，工程樁總量明顯增加。

土層名稱 含水率% 側(cè)摩阻力kpa 厚度m

淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土 45.0 15 15

粉質(zhì)粘土 27.2 55 11

粉質(zhì)粘土 32.5 35 未揭穿

表一 某工程地基土參數(shù)

如我們把勘探孔深度增加5米，樁長(zhǎng)也可以增加5米，計(jì)算側(cè)摩阻力約為原來(lái)的1.7倍，原來(lái)單承臺(tái)布置5根18米的工程樁，現(xiàn)在只要3根23米的工程樁，由此可見(jiàn)，總的工程樁延米數(shù)減少將近五分之一。

從經(jīng)濟(jì)性看，增加勘探深度導(dǎo)致增加的費(fèi)用遠(yuǎn)小于五分之一工程樁的造價(jià)，為了避免撿小丟大，在勘探過(guò)程前，應(yīng)事先做好周邊場(chǎng)地地質(zhì)資料的詳細(xì)調(diào)查工作。

再者詳細(xì)了解各擬建物的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，最終根據(jù)前期調(diào)查工作成果編制出詳細(xì)的勘察綱要，根據(jù)經(jīng)濟(jì)合理性指明擬采用的基礎(chǔ)形式，并做好多種基礎(chǔ)形式的勘察方案預(yù)案，勘探孔深度按最壞考慮，即深度一定要足以讓設(shè)計(jì)人員可有兩種以上樁長(zhǎng)考慮。

從設(shè)計(jì)施工經(jīng)驗(yàn)看，在相同的地質(zhì)條件下，一般針對(duì)不同建筑物采用不同的基礎(chǔ)形式。如2～3層別墅和一層大跨度廠房，在分布有深厚軟土層條件下，2～3層別墅的承臺(tái)或墻下可以布置單樁或兩樁，但一層大跨度廠房則做單樁或兩樁欠佳，雖然單樁或兩樁即使豎向承載力已滿足要求，但作用在大跨度廠房柱底的水平力比2～3層別墅大，單樁或兩樁在水平力和彎矩作用下，柱的水平位移較大。

此時(shí)，可通過(guò)減短樁長(zhǎng)降低單樁的豎向承載力，增加樁數(shù)量，調(diào)整單樁或兩樁承臺(tái)為3樁或多樁承臺(tái)，增強(qiáng)抗水平力。此調(diào)整已然會(huì)增加樁基工程量和造價(jià)，但也是無(wú)奈之舉的選擇。同時(shí)，還應(yīng)考慮廠房?jī)?nèi)地面堆載和動(dòng)荷載的作用，以及軟土的側(cè)向支撐作用弱，受側(cè)向擠壓作用水平變形明顯。曾經(jīng)接觸到過(guò)一個(gè)類(lèi)似的工程問(wèn)題，擬建場(chǎng)地軟土厚16米，表層1.2米填土，基礎(chǔ)埋深1.3米，擬建單層廠房跨度24米，設(shè)行車(chē)10噸，采用預(yù)制鋼柱和鋼梁，兩樁承臺(tái)，樁長(zhǎng)18.5米。

設(shè)計(jì)施工時(shí)未考慮軟土的工程特性，在工程樁和承臺(tái)施工結(jié)束后，為方便吊裝鋼柱和鋼梁，施工單位在廠房?jī)?nèi)距離外墻2米處鋪設(shè)道渣路供履帶式吊車(chē)行駛，安裝完鋼柱后，準(zhǔn)備吊裝鋼梁時(shí)，發(fā)現(xiàn)兩側(cè)鋼柱均已向外側(cè)偏移4cm～10cm。經(jīng)勘察和設(shè)計(jì)人員到場(chǎng)調(diào)查分析，因該場(chǎng)地軟土較厚，工程樁進(jìn)入硬土層偏短，再者，履帶式吊車(chē)和運(yùn)道渣的重車(chē)在道渣路上行駛時(shí)，道渣路下沉，土體產(chǎn)生側(cè)向擠壓作用，使承臺(tái)和樁整體往外側(cè)偏移。

該項(xiàng)目地面本身已設(shè)計(jì)水泥土攪拌樁加固處理，如將該地基加固處理提前施工，在承臺(tái)預(yù)制樁施工前，將地基處理的水泥土攪拌樁提前施工，待養(yǎng)護(hù)程度達(dá)到一定時(shí)間后，再鋪設(shè)一定厚度褥墊層，然后進(jìn)行預(yù)制樁和承臺(tái)施工。

此時(shí)，廠區(qū)內(nèi)地面已經(jīng)過(guò)加固處理，鋼柱和鋼梁吊裝時(shí)，就會(huì)減少因地面荷載過(guò)重造成土體側(cè)向擠壓變形，導(dǎo)致工程樁和承臺(tái)整體偏移的工程問(wèn)題。

從施工工藝、經(jīng)濟(jì)性和工程進(jìn)度方面考慮，一般對(duì)于沿海地區(qū)高層建筑而言，總會(huì)優(yōu)先選擇預(yù)制樁，但隨著近些年來(lái)，高層建筑的大面積建設(shè)，在深厚軟土層中使用預(yù)應(yīng)力管樁所暴露出來(lái)的問(wèn)題漸漸的多了。其中，就有因預(yù)制樁抗水平力弱，基坑開(kāi)挖導(dǎo)致土體深部滑移致使預(yù)應(yīng)力管樁斷裂，工程樁損傷嚴(yán)重。

因此，沿海有些地方建設(shè)主管部門(mén)也制定了相關(guān)保障性規(guī)定，在深厚軟土條件下，禁止采用預(yù)應(yīng)力管樁，只能采用口徑比預(yù)制樁大的鉆孔灌注樁。

總之，在深厚軟土條件下，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)綜合考慮施工工藝、經(jīng)濟(jì)性、建筑物的功能特性、地質(zhì)條件、前后工序等各方面因素。

尤其前后工序中采用的施工方法、設(shè)備對(duì)基礎(chǔ)及樁基帶來(lái)不可預(yù)料的損傷，應(yīng)在設(shè)計(jì)或施工方案中考慮到，以便把工程問(wèn)題降到最低限度。