建筑工程加筋复合垫层处理地基分析

【摘 要】本文结合郑州新区某学院宿舍楼建设工程，其楼盘建设项目地基为软土地基类，在其承载力不能满足上部荷载要求的问题上，笔者运用了采用加筋复合垫层方法作为加固处理的处理办法，以下对其方法在本建设项目中做出了分析。

【关键词】建筑工程；加筋复合垫层；软土；地基；技术方法

1工程概况

该项目位于郑州市的某学院新校区学生宿舍2号楼，地下1层地上6层，该建筑基础土为中等液化地基，其承载力较低，为消除地基的部分湿陷量，提高地基的承载力，经多种方案比选，采用7： 3砂石加筋复合垫层处理地基，在砂石垫层内设置两层土工筋带，加筋带材料采用聚烯烃复合筋带，规格型号为TG5025型。网状双向布置，第一层土工带距基坑底而为900 mm，第二层与第一层间距为600 mm，每边超出基础边缘2 m，端部筋带处理采用两层胞腔袋压住并回折伸入基础底部，回折长度不得小于3. 5 m。砂石垫层采用天然级配的砂卵石，底部设胞腔土工袋层。加筋复合垫层地基断而示意如图1所示。

图1加筋复合垫层地基断面

2）通过计算砂石加筋复合垫层地基承载力值为210.9 kPa，能满足规范和原设计对地基承载力要求。

3）沉降变形通过计算，地基最终沉降值S=25.8 mm，在规范和原设训一允许的沉降范围内。

2砂石加筋复合垫层施工

对于软弱地基上的砂石加筋复合垫层施工，施工方法及工序至关重要。填土步骤不当，常会造成筋材的机械破损，产生不均匀沉降，甚至导致基础的破坏。

施工工艺：

基坑基底清理砂石材料拌合铺设胞腔袋第一、二层砂石垫层铺设及分层碾压、检测加筋带编织铺设第三、四层垫层及分层碾压、检测加筋带编织铺设升第五、六层砂石垫层碾压找平、检测。

1）基础开挖至基底标高后，平整，对基坑进行钎探，记录，钎孔灌砂。

2）原材料河卵石、毛砂进入现场后，经建设单位、监理单位验收并现场取样，送实验室复检合格后，用50装载机将砂石按7： 3的比例拌合均匀。

3）人工将拌合好的砂石装入胞腔袋的袋子中，每袋装至2/3即可，用封口机进行封口，将袋子运至基坑内，丁顺平放紧密放置，每排之间相互错开半个袋子，满铺一层，然后将袋子之间的缝隙用中粗砂填满，见图2。

图2胞月空袋铺设

4）拌好的级配砂石运至基坑内，在已铺设的胞腔袋上用轻型推土机或前端装载机填铺拌好的级配砂石，人工配合找平，随时用水准仪进行标高控制。在填铺第一层级配砂石时，一切车辆、施工机械只允许沿竖轴线方向行驶，不允许在级配砂石上回行。车辆、机械大小及重量均应限制，其形成的车辙不得大于7cm～8 cm。铺完第一步砂石垫层后，用8t的压路机进行碾压，碾压遍数不少于4遍，轮距搭接不小于50cm，碾压时应控制机械碾压速度，碾压开始时宜用慢速。碾压找平后报监理单位及试验室现场取样，测试压实系数，待试验合格后进行下一步砂石垫层的铺设。第二步垫层重复第一步的做法。

5）铺设加筋带，加筋带材料采用聚烯烃复合筋带，规格型号为TG5025型，中心距500 mm，双向布置，先铺设纵向的再铺横向，编织而成，应顺直、拉紧、平铺，避免褶皱。加筋带材料不得直接铺设在碎石等坚硬的下承层上。应在加筋带和级配砂石之间铺设5cm厚的中、粗砂保护层，铺设加筋带的下承层表而应整平、压实，并清除表而坚硬凸出物。筋带的连接宜用搭接法，最小搭接长度不小于1 m，纵横交接处采用铁钉钉接法固定，铁钉使用前应进行防锈处理。端部筋带处理沿垫层周边每层布置胞腔袋，每层筋带端头应回折，采用两层胞腔袋压住并回折伸入基础底部，回折长度不得小于3. 5 m，如图3，图4所示。

图3加筋带编织 图4加筋带压边

6）加筋带应避免长时间暴晒或，铺好筋材后，应在48 h内在其上进行下一步垫层铺设，杜绝一切施工车辆和施工机械行驶或停放在已铺好的加筋带上，级配砂石填铺前检查筋材有无破损、撕裂等现象。如发现有，应立即处理。铺放的筋材不得有褶皱，填铺级配砂石前尽量将其人工拉紧。级配砂石填铺时应从中心向两侧对称填土，呈U形，利用填铺的级配砂石，使筋材保持受拉。卸级配砂石时要卸在前已铺好的而上，不要直接卸在筋材上。

7）重复以上做法再铺设两层砂石垫层和一层加筋带，再铺设两层砂石垫层，最后一步垫层必须保证平整度，具体做法见图5。

图5铺设示意图

3静载检测

该项目加筋复合地基于2012年11月施工完成后，12月进行了承载力静载实验检测，通过检测，承载力达到132 kPa。

为验证地基处理效果，设置了沉降观测点，沉降观测结果表明：主体结构施工完时，累计沉降值为5. 3 mm。说明加筋垫层是成功的，采用的计算方法是安全而可行的。

4结语

工程实践证实，砂石加筋复合垫层具有：

1）能提高垫层的抗拉和抗剪性能，有效防止垫层的断裂和剪切破坏，增强砂垫层的整体性和刚度。

2）由于筋带的约束作用，提高砂石垫层刚度，整体上增加地基的稳定性，提高其承载力。

3）加筋的土体及结构属于柔性，对各种地基都有较好的适用胜，因而对地基的要求比其他结构的建筑物低。

4）能将上部建筑荷载均匀传递并扩散到下卧软弱土层上，增大压力扩散角，扩散应力，均化压力分布，调整沉降的不均匀性，从而减小地基土沉降。

5）砂石加筋复合垫层施工方法简单，工期短，就地取材，质量容易控制，成本低，施工占地而积小，特别适合于在不允许大而积开挖的地区施工。

参考文献：

[1]杨广庆.土工格栅加筋土结构理论及工程应用[M]北京科学出版社，2011

[2]何光春.加筋土工程设计与施工[M]北京：人民交通出版社.2009