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摘要：湿陷性黄土地区多层建筑地基处理常用的两种方法是灰土垫层和灰土挤密桩，本文用实例工程对两种方案从技术、成本、工期几方面进行核算对比得出结论。
关键词：湿陷性黄土；地基处理；成本；工期
1、工程概况：
9号观邸位于西安市南二环路南约100m，项目分七个地块，其中DK3设计有七栋多层住宅，结构型式为剪力墙，地下两层地上六～七层，屋面为带阁楼层坡屋顶，单栋基底面积为950m2。
2、地质条件：
场地地貌单元属黄土梁洼区。
（1）填土：包括杂填土和素填土。
杂填土①-1Q4ml：以建筑垃圾为主，含大量砖瓦块、灰渣等，含少量粘性土，土质不均匀。
素填土①-2Q4ml：以粘性土为主，含少量砖瓦碎块、灰渣等，局部为原有建筑地基，土质不均匀。
（2）黄土②Q32eol：具虫孔，大孔，含少量钙质薄膜，零星钙质结核、蜗牛壳，具有湿陷性，中等偏高压缩性，层位较稳定，地基承载力特征值为160Kpa。
（3）古土壤③Q31el：具团粒结构，含钙质结核，层底结核较富集，局部具有湿陷性。层位稳定，分布连续。地基承载力特征值为150Kpa。
（4）黄土④Q22eol：具虫孔，大孔发育，含少量钙质薄膜，零星钙质结核、蜗牛壳。地基承载力特征值为150Kpa.
黄土④-1Q22eol：具虫孔，大孔发育，含少量钙质薄膜，零星钙质结核、蜗牛壳，层位稳定，分布连续。地基承载力特征值为160Kpa。
勘察期间稳定水位为自然地面下17m左右。
场地内素填土、黄土、古土壤局部、黄土局部具有湿陷性。
3、设计条件：
以6#楼为例，±0绝对标高422.50，基础底面标高-8.100（绝对标高414.40），勘探孔位地层剖面和黄土湿陷评价如下：
6#楼黄土湿陷评价一览表
荷载效应标准组合基础顶面竖向荷载：148433.83KN
基础及回填土重：1.2x20=24KN/M2
基底面积A=950M2
基底平均压力：Pk=148433.83/950+24=180.25KN/M2
4、地基处理方案及费用核算：
持力层位于黄土，土層具有湿陷性，地基承载力特征值为160kpa。
查黄土规范，建筑类别为丙类，需要采取地基处理措施消除部分地基湿陷性。
由于主楼和楼间车库采用大开挖同时施工，且建成之后两者之间只有不到1米厚度的回填土，对主楼地下室和基础不能形成有效嵌固，因此，地基承载力的深度和宽度修正忽略不计，地基承载力160kpa小于基底平均压力180.25KN/M2，
设计要求处理后的地基承载力特征值不小于210kpa。
选择以下两种地基处理方法来消除湿陷性和提高地基承载力，计算费用时，由于从自然地面到基础底面这部分土方开挖费用是相同的，因此，只计算基底以下的地基处理费用差别。
方案一：整片3：7灰土垫层
按照黄土规范规定，当地基湿陷等级为II级，地基处理深度不应小于2.5m，且下部未处理湿陷性黄土层的剩余湿陷量不应大于200mm。
考虑到基础底面标高以下剩余湿陷土层的厚度仅局部（61号孔周边）最大为4.08m，整片3：7灰土垫层的厚度取1.5m，基础四周外放1.5m，灰土垫层压实系数不小于0.97。
垫层施工面积：A=1293.7m2
土方开挖外运单价按39元/M3，灰土垫层综合单价按95元/m3。
费用计算：
1.土方开挖费用：1293.7x1.5x39=75000元
2.3：7灰土垫层回填费用：1293.7x1.5x95=184300元
合计：25.93万元
方案二：灰土挤密桩
施工场地与省委住宅小区仅一墙之隔，为避免噪音干扰，灰土挤密桩施工工艺选用DDC工法，即孔内深层强夯法，施工机械设计参数：
成孔直径400，成桩直径500，由于桩端位于黄土，局部尚具湿陷性，施工桩长取L=6.0 m。
按照《孔内深层强夯法技术规程》（CECS197：2006）第4.1.7条规定，桩中心距估算为S=2.0d～3.0d，取S=0.9m，等边三角形布置，布桩范围超出外墙基础外边缘按2.0m，总桩数n=2300根。
估算复合地基承载力特征值：
面积置换率：m=d2/de2=0.52/（1.05x0.9）2=0.28
桩间土承载力：fsk=1.5x160=240kpa
桩体灰土承载力：fpk=250kpa
按照《规程》公式4.2.3-1，复合地基承载力特征值：
fspk=mfpk+（1-m）fsk
=0.28x250+（1-0.28）x240=242.8kpa>210kpa，满足承载力设计要求。
桩施工完后，铲除桩顶标高以下500mm厚虚土，再满铺400mm厚3：7灰土垫层，压实系数不小于0.95。
灰土挤密桩费用计算：
基坑处理面积：A=1490m2
灰土挤密桩综合单价：130元/m3
桩顶虚土挖除外运单价：39元/m3
灰土垫层单价：95元/m3
费用计算：
1、灰土挤密桩费用：2300×6.0×元
2、桩顶500mm虚土挖除费用：1490x0.5x39=29055元
3、桩顶满铺400mm厚3：7灰土费用：1490x0.4x95=56620元
合计：43.77万元
5、结论
1、从结构安全性和技术合理性方面比较，两种地基处理方案均能满足设计要求；
2、从成本角度比较，灰土垫层比灰土挤密桩单栋节省17.84万元，七栋楼共节省125万元；
3、从施工角度比较，灰土垫层方案施工时现场粉尘较大，施工质量和进度受雨季影响较大，灰土挤密桩施工现场相对较环保，施工进度基本不受天气等客观条件影响，施工现场综合各种因素权衡考虑后，选择实施了灰土挤密桩方案，地基承载力检测满足设计要求。
作者简介：
肖寒，男，本科，工程师，2004年7月毕业于西安建筑科技大学土木工程专业。
关键词：湿陷性黄土；地基处理；成本；工期
1、工程概况：
9号观邸位于西安市南二环路南约100m，项目分七个地块，其中DK3设计有七栋多层住宅，结构型式为剪力墙，地下两层地上六～七层，屋面为带阁楼层坡屋顶，单栋基底面积为950m2。
2、地质条件：
场地地貌单元属黄土梁洼区。
（1）填土：包括杂填土和素填土。
杂填土①-1Q4ml：以建筑垃圾为主，含大量砖瓦块、灰渣等，含少量粘性土，土质不均匀。
素填土①-2Q4ml：以粘性土为主，含少量砖瓦碎块、灰渣等，局部为原有建筑地基，土质不均匀。
（2）黄土②Q32eol：具虫孔，大孔，含少量钙质薄膜，零星钙质结核、蜗牛壳，具有湿陷性，中等偏高压缩性，层位较稳定，地基承载力特征值为160Kpa。
（3）古土壤③Q31el：具团粒结构，含钙质结核，层底结核较富集，局部具有湿陷性。层位稳定，分布连续。地基承载力特征值为150Kpa。
（4）黄土④Q22eol：具虫孔，大孔发育，含少量钙质薄膜，零星钙质结核、蜗牛壳。地基承载力特征值为150Kpa.
黄土④-1Q22eol：具虫孔，大孔发育，含少量钙质薄膜，零星钙质结核、蜗牛壳，层位稳定，分布连续。地基承载力特征值为160Kpa。
勘察期间稳定水位为自然地面下17m左右。
场地内素填土、黄土、古土壤局部、黄土局部具有湿陷性。
3、设计条件：
以6#楼为例，±0绝对标高422.50，基础底面标高-8.100（绝对标高414.40），勘探孔位地层剖面和黄土湿陷评价如下：
6#楼黄土湿陷评价一览表
荷载效应标准组合基础顶面竖向荷载：148433.83KN
基础及回填土重：1.2x20=24KN/M2
基底面积A=950M2
基底平均压力：Pk=148433.83/950+24=180.25KN/M2
4、地基处理方案及费用核算：
持力层位于黄土，土層具有湿陷性，地基承载力特征值为160kpa。
查黄土规范，建筑类别为丙类，需要采取地基处理措施消除部分地基湿陷性。
由于主楼和楼间车库采用大开挖同时施工，且建成之后两者之间只有不到1米厚度的回填土，对主楼地下室和基础不能形成有效嵌固，因此，地基承载力的深度和宽度修正忽略不计，地基承载力160kpa小于基底平均压力180.25KN/M2，
设计要求处理后的地基承载力特征值不小于210kpa。
选择以下两种地基处理方法来消除湿陷性和提高地基承载力，计算费用时，由于从自然地面到基础底面这部分土方开挖费用是相同的，因此，只计算基底以下的地基处理费用差别。
方案一：整片3：7灰土垫层
按照黄土规范规定，当地基湿陷等级为II级，地基处理深度不应小于2.5m，且下部未处理湿陷性黄土层的剩余湿陷量不应大于200mm。
考虑到基础底面标高以下剩余湿陷土层的厚度仅局部（61号孔周边）最大为4.08m，整片3：7灰土垫层的厚度取1.5m，基础四周外放1.5m，灰土垫层压实系数不小于0.97。
垫层施工面积：A=1293.7m2
土方开挖外运单价按39元/M3，灰土垫层综合单价按95元/m3。
费用计算：
1.土方开挖费用：1293.7x1.5x39=75000元
2.3：7灰土垫层回填费用：1293.7x1.5x95=184300元
合计：25.93万元
方案二：灰土挤密桩
施工场地与省委住宅小区仅一墙之隔，为避免噪音干扰，灰土挤密桩施工工艺选用DDC工法，即孔内深层强夯法，施工机械设计参数：
成孔直径400，成桩直径500，由于桩端位于黄土，局部尚具湿陷性，施工桩长取L=6.0 m。
按照《孔内深层强夯法技术规程》（CECS197：2006）第4.1.7条规定，桩中心距估算为S=2.0d～3.0d，取S=0.9m，等边三角形布置，布桩范围超出外墙基础外边缘按2.0m，总桩数n=2300根。
估算复合地基承载力特征值：
面积置换率：m=d2/de2=0.52/（1.05x0.9）2=0.28
桩间土承载力：fsk=1.5x160=240kpa
桩体灰土承载力：fpk=250kpa
按照《规程》公式4.2.3-1，复合地基承载力特征值：
fspk=mfpk+（1-m）fsk
=0.28x250+（1-0.28）x240=242.8kpa>210kpa，满足承载力设计要求。
桩施工完后，铲除桩顶标高以下500mm厚虚土，再满铺400mm厚3：7灰土垫层，压实系数不小于0.95。
灰土挤密桩费用计算：
基坑处理面积：A=1490m2
灰土挤密桩综合单价：130元/m3
桩顶虚土挖除外运单价：39元/m3
灰土垫层单价：95元/m3
费用计算：
1、灰土挤密桩费用：2300×6.0×元
2、桩顶500mm虚土挖除费用：1490x0.5x39=29055元
3、桩顶满铺400mm厚3：7灰土费用：1490x0.4x95=56620元
合计：43.77万元
5、结论
1、从结构安全性和技术合理性方面比较，两种地基处理方案均能满足设计要求；
2、从成本角度比较，灰土垫层比灰土挤密桩单栋节省17.84万元，七栋楼共节省125万元；
3、从施工角度比较，灰土垫层方案施工时现场粉尘较大，施工质量和进度受雨季影响较大，灰土挤密桩施工现场相对较环保，施工进度基本不受天气等客观条件影响，施工现场综合各种因素权衡考虑后，选择实施了灰土挤密桩方案，地基承载力检测满足设计要求。
作者简介：
肖寒，男，本科，工程师，2004年7月毕业于西安建筑科技大学土木工程专业。