胡树林 郭 志 司建国
天然地基的基槽检验和局部处理
胡树林 郭 志 司建国
从勘察方的角度介绍了基槽检验的重要性以及基槽检验的内容、步骤和方法,阐述了天然地基在基槽检验中发现地基局部异常时的常用处理方法,对保证工程质量、防止建筑物建成后发生质量事故有重要意义。
天然地基,验槽,处理
0 引言
基槽检验简称验槽,它是由勘察、设计和监理等多家单位参加,共同对基槽进行检验的一道工序,它也是工程勘察的最后一个环节。验槽不仅可以检验勘察报告,对勘察成果进行补充修正,而且可以发现勘察中不能发现的各种问题,必要时还需要进行施工阶段勘察。
1 验槽工作内容和方法
1.1 验槽开始前的准备工作
1)验槽时必须要求勘察、设计、质监、监理、施工及建设方有关负责人员及技术人员同时到场,并且要准备好附有基础平面和结构总说明的施工图阶段的结构图和岩土工程详细勘察报告等资料。基槽要开挖完毕,槽底无浮土和松土。2)验槽前要仔细查阅施工图结构说明和详勘报告。3)如果基槽开挖的平面位置和尺寸与勘察范围不符,基槽底面与设计标高相差太大,基槽底面坡度较大、高差悬殊,槽底有明显的机械车辙痕迹导致槽底土扰动明显,槽底有明显的机械开挖且未进行人工清除的沟槽、铲齿痕迹等,现场没有岩土工程详勘报告和附有结构设计总说明的施工图时,凡出现以上任何一种情形时都不能达到验槽的基本要求,勘察方可拒绝进行验槽。4)如果经过查看资料发现设计所用承载力和持力层与勘察报告所提供不符,场地内有软弱下卧层而设计方未进行必要的关注,场地为不均匀场地,勘察方要求进行局部处理而设计方未进行处理的,凡出现以上任何一种情形时勘察方可推迟验槽或请设计方说明情况。
1.2 验槽工作内容
1)首先检查基槽开挖的平面位置和尺寸与勘察范围是否相符,其次检查基础埋深和槽底标高是否符合设计要求。2)观察槽壁、槽底土质类型、颜色、状态、湿度、含有物、密实度和均匀程度,如果有软弱下卧层,还应查明其范围和厚度,地基条件是否与勘察报告所述一致。3)检查基槽中有无勘察报告中未发现的问题,如旧房基、古井、洞穴、古墓、沟道及过硬或过软的土层和其他地下掩埋物。4)检查基槽边坡外缘与附近建筑物的距离,对建筑物的稳定有无影响。5)检查基槽地下水情况。6)确定有无必要进行施工勘察。
1.3 验槽工作方法
1)根据建筑坐标和周围地形地物检查工程位置与勘察范围是否相符,凡是发现位置有显著移动时,应在重新查明场区岩土地质条件后方可继续进行施工。其次量测基槽开挖深度和平面尺寸,槽底标高的偏差应控制在 0mm～-50mm范围内,若有超挖现象,超挖部分应进行处理;平面尺寸由设计中心线向两边量测,长宽尺寸不宜偏小,边坡不宜偏陡。
2)用目测或简易工具(如袖珍贯入仪)仔细鉴别和描述槽壁、槽底的土质情况,验证基槽底部的土质与勘察报告是否一致,是否有填土和新近沉积土,槽壁和槽底岩土的颜色与周围土质颜色有无深浅变化,是否有局部含水量与其他部位差异明显的地方,场地内是否有条带状、圆形、弧形异常带,是否有被扰动的岩土,是否有局部超挖后用虚土回填的现象,基础埋深是否大于冻深和耕土深度;基槽边坡是否稳定,有无影响边坡稳定的因素(如渗水、坑边堆载过多等);若在建(构)筑物安全距离之内有老建筑物,当基槽未采取支护措施时,基槽是否进行了分段施工。特别注意不要将素填土与天然土层(俗称“老土层”,即保持天然结构的土层)相混淆。若有难以辨认的土质,应配合小钻等手段探至一定深度仔细加以鉴别。对旧房基、洞穴、掩埋管道和人防设施等应沿其走向进行追索,查明其在基槽范围内延伸方向、深度和宽度。冬季施工时进行验槽,应注意持力层是否已经受冻,因为冰冻后土质变硬,不易区分土的软硬,所以冬季施工时,基槽应及时覆盖,防止受冻后破坏土的天然结构而降低地基的承载力。另外在验槽时,基槽内不得积水,雨季施工时应加强排水,及时排除槽内的雨水,水浸部分应进行局部处理。如果槽底在地下水位以下而相差不多时,可先挖至地下水位,用浅的探井结合钎探进行验槽,以避免水下验槽的困难或过多地扰动地基土的天然结构,如果槽底在地下水位以下而且相差很多时,则必须先进行降水,然后再进行基槽的开挖和验槽。
3)分析钎探资料。将同一深度段(一般每 30 cm为一步)的钎探击数进行对比,分析其变化程度(为确保钎探资料的可靠性,在排除人为因素的基础上建议使用标准钎探,方法同轻便触探,即锤重 10 kg,落距 50 cm,在确实没有标准钎探的情况下,也可用12磅的大锤代替 10 kg的穿心锤,用直径 20mm的钢筋代替 N 10触探头)。对低于某一深度段击数平均值 30%以上的钎探点,在平面图上圈出其位置、范围,分析其差别的原因。必要时需补做钎探点,对低于平均值 50%的钎探点,要补挖探井或用小钻进一步查明其原因。
4)基槽检验结果应作好记录,并在工程结束后作为工程档案移交给建设单位。
5)如果出现基槽开挖后,岩土条件与原勘察资料不符,地基中溶洞或土洞、地裂缝较发育,施工中出现有边坡失稳危险,场地内有湿陷性、膨胀性、土岩组合等特殊性岩土时而勘察报告没有论述清楚等情况,建议建设单位组织开展施工勘察。
2 地基的局部处理方法
在验槽过程中,往往发现基槽内有人工填土、松土坑、古井、管道、人防工程等局部地基过硬或过软的情况,对此必须认真研究,进行地基的局部处理或修改基础设计后才能继续进行施工。地基的局部处理,其原则是使处理后的地基比较均匀,防止在局部地段产生过大或过小的沉降,处理的一般方法通常有以下几种：
1)将局部松软或过硬的土层挖除,用适当材料(一般为灰土和砂石)回填,使其压缩性与整个地基一致;2)将局部松软或过硬的土层挖除,基础局部加深;3)采用短桩技术,对地基进行局部处理;4)加大基础底面积,减少基底的附加压力;5)改变基础结构,采用挑梁等结构措施跨越局部地带;6)增设基础内或上部结构的圈梁或配筋带,以加强上部结构抵抗不均匀沉降的能力。
在实际工作中,以上措施可以根据现场具体情况综合运用。
3 常见的几种地基局部处理
1)填土和扰动土的处理。不论是槽底残留的填土,还是被压密的或已被剪切破坏的(俗称橡皮土)扰动土,均应全部清除,然后用 1∶9或 2∶8的灰土回填,分层夯实,也可用人工级配砂石回填,也可将基础埋深适当增大。如果局部填土的深度大于槽宽,则应按松土坑处理。
2)松土坑的处理。松土坑多指挖土坑、墓穴和池塘等,当坑的范围较小时,可将坑中松软虚土或淤泥挖除,使坑底及四壁均见老土层为止,然后采用灰土或级配砂石回填,分层夯实,回填材料应选用与坑边的天然土层压缩性相近的材料。
3)古井的处理。若在基槽中发现有砖井、毛石井或土井时,如果井内填土比较密实,则首先应将井的砖圈或毛石圈拆除至槽底 1m以下,在此拆除范围内再用 2∶8或 3∶7的灰土分层夯实至槽底;如果井内填土很松散,则首先应将井的砖圈或毛石圈和井内的填土全部挖除,然后再用 2∶8或 3∶7的灰土分层夯实至槽底。如果井的直径大于 1.5m时,则同时还应考虑上部结构的强度,如在墙内配筋和做挑梁或地基梁跨越,如果井的直径较小且深度较浅时,可以通过结构措施,直接采用跨越的方式进行处理,也可用钢筋混凝土盖板盖住井口,板厚 10 cm～20 cm,直径应为井直径的 1.3倍以上。
4)局部硬土或软土的处理。若在基槽中发现有旧墙基、砖窑底、压实路面、化粪池、老树根和胶结成块的“碱土”等硬土时,一般都应挖除,以免产生不均匀沉降,处理措施与处理松土坑一样。全部挖除确有困难时,可挖除 0.60m～1.00m,再做软垫层,使地基均匀沉降;若在基槽中发现由于地层变化或含水量变化而造成的局部软土,可以采取部分或全部挖除再回填灰土或级配砂石的办法进行处理,若基槽中的软土范围和深度都较大,可以采取不同置换率的夯实水泥桩或落深基础等办法进行处理。
5)基槽突涌的处理。在具有承压水的建筑场地,如果基槽底不透水层的厚度(H)小于其临界值(Hcr=rwh/r,其中 rw为水的容重,r为不透水层的容重,h为水头高度),则会发生基槽突涌现象,处理办法是在建筑场地周围打降水井,降低承压水的水头。在设计基槽开挖深度时,搞清地基不透水层厚度和水头高度,那么,基槽突涌现象是可以避免的。
6)其他异常情况的处理。除上述之外,还有人防通道和管道的处理。对于废弃的人防通道,一般采用回填夯实或人工墩基、钻孔灌注桩贯穿等办法处理,对于不允许破坏的人防通道,则采用双墩(桩)担横梁或悬挑地梁跨越,必要时还应加固人防通道;对于基槽底部的管道,一般都采取拆迁改道的办法进行处理,否则需要采取防护措施,避免管道被基础压坏,同时还应采取防止漏水的措施,以免漏水浸湿地基造成不均匀沉降,当地基为素填土或湿陷性土层时更应注意;当地基土为饱和粉土或粘性土,常因基槽开挖导致槽底土层结构遭受破坏而变为软土,其处理方法是夯铺一层厚10 cm～20 cm的碎石即可;当基槽底部为砂土且湿度很小(接近松散的干砂)时,应在施工前在槽底适当均匀洒水碾实。
4 结语
验槽是工程勘察的一个重要环节,工程实践证明,认真细致地进行基槽检验,不仅是对我们勘察质量的一种检验,弥补勘察资料的不足,提高我们认识自然的能力和勘察水平,更重要的是可以及时发现问题和处理问题,这对于保证工程质量、防止在建筑物建成后发生质量事故是十分必要的。
[1]何 伟.天然地基的现场检验及隐患处理[J].山西建筑,2009,35(32)：91-92.
On foundation ditch check of natural foundation and its partial treatment
HU Shu-lin GUO Zhi SI Jian-guo
From theaspectof theobserver,the paper introduces the importance of the foundation ditch check and the contents,the steps and the methods for the check,and illustrates the common treatmentmethods in the foundation ditch when the abnormal phenomena are found in the partial foundation,so as to have the significance to ensure the engnineering quality and prevent the quality accidents after the construction.
natural foundation,ditch check,treatment
TU471
A
1009-6825(2011)09-0068-03
2010-12-02
胡树林(1966-),男,高级工程师,中国石油集团工程设计有限责任公司华北分公司,河北 任丘 062552
郭 志(1985-),男,助理工程师,中国石油集团工程设计有限责任公司华北分公司,河北 任丘 062552
司建国(1975-),男,高级工程师,中国石油集团工程设计有限责任公司华北分公司,河北 任丘 062552
