深圳市宝安区工程质量安全监督站
摘要：目前在建的深圳国际会展中心位于深圳市宝安区，是珠三角中粤港澳大湾区推进的重要节点。空港新城启动区综合管廊及道路一体化工程为会展中心周边配套设施。拟建道路等级有主干路、次干路和支路。此片区邻近海域，浅层土以淤泥土或淤泥质黏土及杂填土为主，为软弱地基。同时深圳也是一个多雨的城市，即地下水位埋置较浅，补给量大。综上所述，为保证地基承载力，设计采用水泥搅拌桩作为地基加固措施，用较少的桩将部分荷载传递到地基深处，从而减少基础沉降。
关键词：地基处理 软弱地基 水泥搅拌桩
一、工程简介
空港新城启动区综合管廊及道路一体化工程主要建设内容包括土石方工程、机动车道工程、人行道工程、道路附属构筑工程、软基处理工程、交通安全设施工程、绿化工程、桥涵工程、给水工程、排水工程、污水工程、中水工程、电力工程、照明工程、通信工程、下穿通道电气工程、综合管廊工程、海绵城市工程等。本工程沿线地貌为海积—冲积平原，原为蚝田，已无原地貌景观，后经人工填土填高整平，地势稍有起伏，勘察期间钻探点孔口标高0.04～8.30m，高差8.26m。
二、地质条件
本工程沿线地貌为海积—冲积平原，原为蚝田，已无原地貌景观，后经人工填土填高整平，地势稍有起伏，勘察期间钻探点孔口标高0.04～8.30m，高差8.26m。
根据野外勘探结果，结合原位测试和室内土工试验成果综合分析，本场区勘察深度范围内分布的地层有：人工填积层（Qml）、第四系海陆交互相沉积层（Q4mc）、第四系上更新统冲洪积（Q3al+pl）、第四系残积(Qel)层和震旦系花岗片麻岩(Z)层。按时代成因、物理力学性质等自上而下分为如下4个大层（9个亚层）。
（1）人工填积（Qml）层
1）杂填土（地层代号①1层）：
灰褐、褐灰、灰白等，稍湿～湿，以松散状态为主。主要成分以混凝土块、砖块、石粉渣、废旧汽车拆解残留物等建筑垃圾和工业垃圾为主，其中工业垃圾主要分布于场地民主路北侧，局部含花岗岩石块，直径5-20cm，该层密实度不均。层厚0.8~8.20m，层顶埋深0.00~2.50m，层顶标高-0.14~8.30m。
2）素填土（地层代号①2层）：
褐红、褐黄色，主要由粘性土、中粗砂组成，稍湿～湿，多为松散状态，局部呈稍密状态，该层密实度不均。仅在1GZC57#揭露有水泥土分布。层厚1.20～10.70m，层顶埋深0.00～5.20m，层顶标高-0.66～8.23m。
（2）第四系海陆交互相沉积（Q4mc）层
1）淤泥（地层代号②1层）：
灰色，饱和，流塑状，局部含少量白色和浅黄色贝壳碎屑及腐殖物，土质柔软，刀切面细腻、有光泽，钻进过程中缩孔，流变特征明显。该层在人工填积土堆载过程中，随时间发生固结，但目前固结尚未完成。层厚1.10～18.40m，层顶埋深1.20～11.80m，层顶标高-6.80～2.44m。
（3）第四系上更新统冲洪积(Q3al+pl)层
1）粉质黏土（地层代号③）：
该层在场地内普遍分布，埋深较浅，呈可塑状态，局部呈软塑状态，属正常固结土，具有中等压缩性，为路基良好的下卧层。
2）淤泥质黏土（地层代号③2）：
该层在场地内主要分布于K0+040～K0+750段，平均有机质含量为2.6%，具有高含水量，高压缩性，大孔隙比，低强度，具流变和触变等特征。是场地内需要处理的主要软弱土层之一。
3）中粗砂（地层代号③3）：
该层在场地内主要分布于K0+040～K0+690段，具有一定的强度，属中等压缩性，工程性能较好，但层厚变化较大，为路基良好的下卧层。该层局部地段具轻微液化可能，设计时需对该层采取必要的措施（如采用管桩对下部砂层挤密或对基础或上部结构进行处理等）；该层中地下水具有承压性，基坑开挖时，有可能造成坑底冒水、流砂等不良地下水作用，应事先采取必要的降止水措施。
（4）第四系残积(Qel)层
粉质黏土（地层代号④）：
该层在场地内普遍分布，顶板埋藏较深，且起伏大，呈湿、可塑～硬塑状态，工程性能较好，具有中等压缩性，为路基和管廊良好的下卧层。
（5）震旦系花岗片麻岩(Z)层
1）全风化、强风化花岗片麻岩（地层代号⑤1、⑤2）：
该层在场地内均有分布，属于不均匀的地基土，具有高强度和低压缩性，是PHC桩良好的桩端持力层，也是路基、管廊等良好的下卧层。
2）中风化花岗片麻岩（地层代号⑤3）：
该层饱和单轴抗压强度为17.9MPa～48.6MPa，标准值为26.25MPa，属较软岩～较硬岩，该层岩体完整性程度为较破碎，岩体基本质量等级为Ⅲ～Ⅳ级，强度高，工程性能好，是大口径钻孔灌注桩良好的桩端持力层。
3）微风化花岗片麻岩（地层代号⑤4）：
该层湿重度为26.25kN/m3，饱和单轴抗压强度为55.9MPa～131.0MPa，标准值为78.89MPa，属坚硬岩，该层岩体完整性程度为较完整～完整，岩体基本质量等级为Ⅰ～Ⅱ级，强度高，工程性能好，是大口径钻孔灌注桩良好的桩端持力层。
场地内各岩土层重度γ（KN/m3）、承载力特征值fak（kPa）、压缩模量Es1～2（Mpa）建议值详见表1，采用水泥土搅拌桩处理时，各层土的桩侧侧摩阻力特征值（kPa）及桩端土承载力特征值（kPa）建议采用表2中的数值。
表1 岩土设计参数表
表2 水泥搅拌桩计算参数表
三、水质条件
（1）地表水
拟建区域地表水主要为小河和低洼处积水，水深一般在1.0~3.0m，且水位受珠江潮汐影响。受大气降雨补给和人工活动的影响。道路沿线海上田园塘水水深深浅不一，施工时需进一步查明。
（2）地下水
拟建场地地下水可分为第四系松散层中的上层滞水、孔隙潜水和基岩裂隙水三种类型。受大气降水及侧向渗流补给，地下水径流总体上为由东向西排泄，垂直上主要为大气蒸发排泄。勘察期间，测得综合稳定水位埋深0.60～6.20m，标高-1.56～3.72m。地下水位年变幅为1.0～2.0m。
人工填土层中存在上层滞水，主要分布于局部松散的含有碎石、混凝土块等垃圾的杂填土中，属于中等透水性地层，雨季时可形成短期富含水状态，水位变化因气候、季节而异。第四系上更新统中砂层及砾砂层，受上下相对隔水层的阻隔，具微承压性，赋存于其中的地下水属孔隙潜水。主要靠大气降水补给，与海水有一定的水力联系，水位因季节、降雨、海水潮汐变化情况而有所变化。其它地层为弱含水、弱透水层，为相对隔水层。
四、软基处理
天然孔隙比大于或等于1.0且天然含水量大于液限的细粒土应判定为软土，包括淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土等。【1】软土地基承载力应根据室内试验、原位测试和当地经验，并结合下列因素综合确定。
软土成层条件、应力历史、结构性、灵敏度等力学性能和排水条件；
上部结构的类型、刚度、荷载性质和分布，对不均匀沉降的敏感性；
基础的类型、尺寸、埋深和刚度等
用原位试验确定地基承载力时，需用经验公式对基础宽度和埋置深度进行修正，才得到可供设计用的地基承载力特征值。
针对上述工程地质条件，当地基的承载力不足，压缩性过大，或渗透性不能满足设计要求时，可针对不同情况，对地基进行处理以增强地基土的强度，提高地基的承载力和稳定性，减小地基变形，控制渗流量和防止渗透破坏以满足建筑物安全承载和正常使用的要求。【2】设计选择使用水泥搅拌桩作为软基处理。
水泥搅拌桩属于复合地基中土质桩置换法的胶结掺料桩复合地基。他是仿照桩基础的布置方式，采用成孔工艺，在软土层内打孔，然后回填以适当的掺合料，形成一刚度比四周软土大的土质桩，与四周土体一同共同承受建筑物的荷载。水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥和淤泥质土、粉土、黄土、素填土、黏性土以及无流动地下水的饱和松散砂土地基。
加固后地基承载力可按如下公式进行计算：
五、结论
根据前期勘察、原位测试及设计计算，设计选用Φ700水泥搅拌桩进行地基处理，桩间距为1.4m*1.4m正方形布置，深度则根据地勘报告提供地层分布，穿过淤泥层1m为最小深度阶梯状设计。现场施工完成后具备检测条件时根据《深圳市地基处理技术规范》（SJG 04-2015）对成桩进行抽芯、单桩载荷试验及复合地基载荷试验，从而验证承载力是否达到设计要求。
参考文献：
[1]袁灿勤，王旭东.岩土工程勘察[M]南京:河海大学出版社,2003
[2]陈国兴，樊良本,等.基础工程学[M].北京：中国水利出版社，2002.
[3]GB50007-2011建筑地基基础设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2011
[4]GB50021-2001岩土工程勘察规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2001
[5]GB50202-2011建筑地基与基础工程施工质量验收规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2011
[6]JGJ94-2008建筑桩基技术规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2008
[7]SGJ04-2015深圳市地基处理技术规程[S]北京:中国建筑工业出版社,2015
[8]SGJ09-2015深圳市建筑基桩检测规程[S]北京:中国建筑工业出版社,2015
[9]其它中华人民共和国国家、行业及深圳市现行的有效设计标准、规范、规程和标准图集
论文作者:孙文英
论文发表刊物:《防护工程》2019年第2期
论文发表时间:2019/5/9
标签：地基论文; 地层论文; 工程论文; 淤泥论文; 代号论文; 压缩性论文; 片麻岩论文; 《防护工程》2019年第2期论文;