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摘要：有很多建筑物会在时间长了发生地基沉降的问题，在不增加地基深度的同时，还要确保地基的稳定性，就必须对地基进行有效的处理，否则，地基的承载力不高，就会引起建筑物的大幅度沉降，而且呈现出不均匀的沉降。本文作者以某采油作业区的一栋筒子楼为例，具体阐述了级配砂石对不均匀地基的改善措施以及施工工艺，通过观察发现，经过改善后的建筑物，其沉降量的指标已经符合国际要求的标准。因此这种措施具有很大的可行性。
关键词：级配砂石；不均匀地基；处理措施
目前有很多高层建筑在进行基础设计时总是会出现基础持力层的高度和方向不均匀，这就造成了基础不能承载软弱层以及残留的建筑垃圾，这样发展下去就很难确保建筑物的安全性。现阶段采取地基处理的方法有很多，但是以工程造价及安全性等多方面综合考虑，采取级配砂石换填法是处理不均地基的最优方法。
一、级配砂石
所谓的级配砂石指的是使用一定大小颗粒的砂子和石子按照一定的比例混合后被用来做基础或者其他用途的一种混合材料，工程设计的不同也使得其混合比例不同。如果设计中没有明确指出具体参数，则可以参照定额进行配比。一般规范性的砂石垫层使用的是碎石、卵石、圆砾、砾砂、中砂、粗砂以及粒径小于2mm的部分重量不到总重的45%的石屑，去除植物杂物、垃圾后进行良好的级配。在使用粉细砂或者石粉时，应参加一些碎石及卵石，其重量不能低于总重的30%。砂石的粒径要确保在50mm以下。
进行分工级配时期比例是可以测算出来的，一般经常使用的级配砂石垫层有纯砂垫层、7：3的石子和砂子、3：7的石子和砂子等。需要在实验室内将石子和砂子的级配测试出来，然后按照级配砂石垫层的比例进行砂石配比，再次使用同样的样本进行试验，确保静载试验合格后，选择密度最大的一组作为优选组。下表是两组级配碎石施工配合比为：9：5：3（碎石、天然砂、水），其中碎石粒径的级配也明确的呈现出来。
配合比A中对颗粒直径的要求是低于50mm，此种配合有利于实现更加可靠的压实度，同时对于冻胀和塑性指数以及湿软控制小于0.5mm细料含量也有很好的抵抗作用；而B方案经粒径控制在25mm——50mm之间，这种级配可使用与要求不高的地基处理中。
二、级配砂石对不均匀地基的处理
（一）概况
某油田一采油作业区队点迁建工程，建筑面积约2000平米，平面为L形，其檐口的高度为12米，其基础为钢筋混凝土条形基础加局部满堂红筏板基础，室内外的高度落差在30cm，其所设计的基础深度为1.8米，层高为3.6米，这是一栋办公用的智能建筑，目的在于改善作业区基层队站办公环境，提升信息化程度。该建筑所距离海边约6公里，地质为典型的滩海滩涂土，建筑地址周围分部着地势低洼的鱼池、沟壑等。该工程于2013年6月开工，开槽时正逢雨季。
据地质勘查院作出的报告显示，其有三层土层，第一层为表层杂填土，主要为褐黄色至灰色、且非常干燥、松散同时还含有较高的盐碱。第二层为淤泥质及以淤泥为主的软土层，主要由淤泥和淤泥质粘土构成，含水量40%-60%，属高压缩性、低强度、微透水性、高灵敏度的软弱土层。第三层为老土层，主要为粉质粘土，其拥有者该区标准的承载力值：100kPa。此次工程就是将基础持力层设计在该层上。
程动工之后，基础挖至设计要求标准高度时，用10KG的套锤、ф25的钎径做普通钎探，落距为0.5米，探数据显示无论是L形的东部，还是L形西部都没有好的持力层存在，，其中最软的西南角落，即地宫和阅览室所在的区域，一锤就下去了两步（60cm），该地质地质极不均匀。在进行一次验槽以后，并取得勘探、设计部门的同意后，经过多方讨论，针对该地段下部软基的主要特征，表层淤泥较薄或粉砂层含淤泥、且其下卧较厚的淤泥的地段，确定了换填的处理方案。初步主要处理方案为：清除表层淤泥或填土，至老土层后应用1：1级配砂石（沙与石头的重量比），填至设计标高。每30cm为一步，采用机械或重型路碾或载重汽车反复碾压，待压密后，经埋盒法检验合格后，方可进行下一步的换填和碾压。
在原有的设计标高上再将地基加深1米，此时，大部分区域出现了硬土层（第三层土），但是在西南部区域，即地宫和阅览室所在的区域任然没有出现，这同地质勘查报告中的内容有一定的差异，正因为如此特别邀请了岩土工程技术方面的专家同设计单位、施工单位、建设单位及勘探单位进行了严格的二次钎探，并且仔細的观察了基槽侧壁的土层变化。从测试结果可以看出在阅览室、地宫所在的轴线区域，到3层土的距离还有100——300mm；有部分上层滞留型地下水存在于基槽局部。地基尚处于第二层和第三层土之内，由于受到槽底设计高度的影响，使得这两层土的承载力均低于设计值，因此，如果不对地基进行必要的处理，就会应为地基的承载不足而导致建筑物发生大幅度的地基沉降，并且所呈现的沉降属于不均匀沉降。
（二）具体处理方法
通常被用来解决地基出现不均匀沉降的方法有三种，即：使用阀形基础或者桩基础从而适应地基出现的不均匀问题；使用不同种类的地基处理方法来改善调整不均匀地基；采取综合处理的方式，就是在建筑、结构以及施工方面进行全面处理。对于例子中出现的问题，如采取第一种措施则会造成造价大幅度偏高，同时如采取第一种措施需要具备一定的施工条件才能施工；如采取第三种措施则需要在设计上做很大的改动。最终以现场实际情况综合考虑，最终选择第二种措施，即对基地进行处理。而这时如果继续使用常规方法进行处理，那么将会在很大程度上增加基础工程量，不能确保工期的如期进行，以工程造价及工期角度来讲都是不允许的。
最后经过对地质报告的再次深入分析，并结合该工程自身的特点，经过设计部门的同意，决定最终的处理方案为，地宫及阅览室区域地基在第二层土上，采取阶梯式开挖至第三层土，为了同时满足砖混结构对地基强度和变形双控制的要求，对超出部分的地基加以处理，即采用1：2的级配砂石，具体操作步骤如下： （一）使用干净的中粗砂均匀的铺满100mm，之后为了使其达到一定的密实度，可进行两次人工满夯。
（二）再使用粒径在40——60mm之间的碎石将该区域铺设40——60mm厚，利用人力进行夯实入土，然后再使用级配砂石填充至处处理后的标高（厚度为300——400mm）。
（三）经过兩天的施工，该区域处理完毕。整体用1：1级配砂石垫层垫至设计标高。铺设C10素混凝土垫层100mm厚。
（四）进行级配砂石垫层的施工工艺流程。第一、将一份中粗砂、二份石子也就是中石，加入适量的水并通过计量以后在搅拌机内进行充分的搅拌，指的注意的是加水时使砂石表面湿润即可，在搅拌过程中务必确保搅拌的均匀性。第二，铺设时要分层铺设，并且将砂石的铺垫的厚度控制在150——200mm之间，在搅拌级配砂石时绝对禁止不加水干拌，并且槽底如有积水绝对禁止施工，以便更好的防止清基后有人再次扰动土质，必须在施工之间对槽底排水进行仔细的检查。第三，分步夯实。为了取得良好的密实度，要使用机械碾压四次才可以，局部边坡辅之以人工电夯。第四，做好施工期间的排水。地基处理期间，要认真收听天气预报，做好基槽的防内涝工作。该工程基础施工期间正逢雨季，采用的是基坑内设排水沟积水井明排的方式：基槽上部设置一圈截水沟，边坡没隔10米设置一道引水沟槽，基坑四周设置排水明沟，沟内垫砂石过滤，在西南角设置积水坑，排水泵为150D30*6，由于排水措施得当，虽然期间赶上了2次大雨，未发生泡槽等不利事故，基槽处理用时4天全部完成。
（五）分步回填压实度检验，采用埋盒法，该地基面积约1200平米，每步取样点为14点，经过指定化验检验机构的实验，3组数据中压实度最大达97%，最小达为95%，均达到了设计要求的≥93%标准。该地基分三步回填，机械夯实，经过以上对地基处理后，再加上理论上的计算，其地基承载力可以达到100-200kPa，按照以上的要求处理后，满足了均匀沉降的要求，地基的最大沉降度有效的控制在了5——10mm之间，同时也达到了对砖混结构承重墙局部倾斜变形问题的控制目的。
三、结论
（一）经济效益
在基础工程结束后，相关部门对该基础进行了综合的评估，在出现问题后，如果采取常规加深基槽的方法来解决此问题，就会出现很多弊病，比如工作量突然增大，每平米的造价增加157元，施工工期至少延长30天以上等等。而采用这种1：2的级配砂石处理基础后，不但可以确保工程的如期完成，同时每平米的增加费用仅为36元。由此可见，其经济效益是非常好的。
（二）建后观测
在基础施工完成后，在主体施工的过程中，按照《建筑规范》的要求，分别在楼房的六个拐角处两端设置6个沉降观测点，并且都按照相关要求进行的观测，在带荷载施工期间，各个点的沉降比较均匀，最大值为4mm，最小值为3mm。6个月后，该工程竣工，经过观测，没有出现任何沉降问题，各个试点的沉降值也都在6mm以下，理论预测值显示，房屋内部也不会存在任何开裂现象。
【结束语】
级配砂石在地基处理中被广泛的应用起来，在进行操作的相关人员，必须认真按照规定去做，从而确保在出现问题后能够及时有效的改善，在保证不增加或者尽量少增加造价的情况下，从而将问题完美解决。
参考文献：
[1]薛奎，方明.级配砂石处理不均匀地基的探索[J].安徽建筑，2001，01：57-58.
[2]李仁俊.砂石垫层在极不均匀地基上的应用[J].建设科技，2005，14：60-61.
关键词：级配砂石；不均匀地基；处理措施
目前有很多高层建筑在进行基础设计时总是会出现基础持力层的高度和方向不均匀，这就造成了基础不能承载软弱层以及残留的建筑垃圾，这样发展下去就很难确保建筑物的安全性。现阶段采取地基处理的方法有很多，但是以工程造价及安全性等多方面综合考虑，采取级配砂石换填法是处理不均地基的最优方法。
一、级配砂石
所谓的级配砂石指的是使用一定大小颗粒的砂子和石子按照一定的比例混合后被用来做基础或者其他用途的一种混合材料，工程设计的不同也使得其混合比例不同。如果设计中没有明确指出具体参数，则可以参照定额进行配比。一般规范性的砂石垫层使用的是碎石、卵石、圆砾、砾砂、中砂、粗砂以及粒径小于2mm的部分重量不到总重的45%的石屑，去除植物杂物、垃圾后进行良好的级配。在使用粉细砂或者石粉时，应参加一些碎石及卵石，其重量不能低于总重的30%。砂石的粒径要确保在50mm以下。
进行分工级配时期比例是可以测算出来的，一般经常使用的级配砂石垫层有纯砂垫层、7：3的石子和砂子、3：7的石子和砂子等。需要在实验室内将石子和砂子的级配测试出来，然后按照级配砂石垫层的比例进行砂石配比，再次使用同样的样本进行试验，确保静载试验合格后，选择密度最大的一组作为优选组。下表是两组级配碎石施工配合比为：9：5：3（碎石、天然砂、水），其中碎石粒径的级配也明确的呈现出来。
配合比A中对颗粒直径的要求是低于50mm，此种配合有利于实现更加可靠的压实度，同时对于冻胀和塑性指数以及湿软控制小于0.5mm细料含量也有很好的抵抗作用；而B方案经粒径控制在25mm——50mm之间，这种级配可使用与要求不高的地基处理中。
二、级配砂石对不均匀地基的处理
（一）概况
某油田一采油作业区队点迁建工程，建筑面积约2000平米，平面为L形，其檐口的高度为12米，其基础为钢筋混凝土条形基础加局部满堂红筏板基础，室内外的高度落差在30cm，其所设计的基础深度为1.8米，层高为3.6米，这是一栋办公用的智能建筑，目的在于改善作业区基层队站办公环境，提升信息化程度。该建筑所距离海边约6公里，地质为典型的滩海滩涂土，建筑地址周围分部着地势低洼的鱼池、沟壑等。该工程于2013年6月开工，开槽时正逢雨季。
据地质勘查院作出的报告显示，其有三层土层，第一层为表层杂填土，主要为褐黄色至灰色、且非常干燥、松散同时还含有较高的盐碱。第二层为淤泥质及以淤泥为主的软土层，主要由淤泥和淤泥质粘土构成，含水量40%-60%，属高压缩性、低强度、微透水性、高灵敏度的软弱土层。第三层为老土层，主要为粉质粘土，其拥有者该区标准的承载力值：100kPa。此次工程就是将基础持力层设计在该层上。
程动工之后，基础挖至设计要求标准高度时，用10KG的套锤、ф25的钎径做普通钎探，落距为0.5米，探数据显示无论是L形的东部，还是L形西部都没有好的持力层存在，，其中最软的西南角落，即地宫和阅览室所在的区域，一锤就下去了两步（60cm），该地质地质极不均匀。在进行一次验槽以后，并取得勘探、设计部门的同意后，经过多方讨论，针对该地段下部软基的主要特征，表层淤泥较薄或粉砂层含淤泥、且其下卧较厚的淤泥的地段，确定了换填的处理方案。初步主要处理方案为：清除表层淤泥或填土，至老土层后应用1：1级配砂石（沙与石头的重量比），填至设计标高。每30cm为一步，采用机械或重型路碾或载重汽车反复碾压，待压密后，经埋盒法检验合格后，方可进行下一步的换填和碾压。
在原有的设计标高上再将地基加深1米，此时，大部分区域出现了硬土层（第三层土），但是在西南部区域，即地宫和阅览室所在的区域任然没有出现，这同地质勘查报告中的内容有一定的差异，正因为如此特别邀请了岩土工程技术方面的专家同设计单位、施工单位、建设单位及勘探单位进行了严格的二次钎探，并且仔細的观察了基槽侧壁的土层变化。从测试结果可以看出在阅览室、地宫所在的轴线区域，到3层土的距离还有100——300mm；有部分上层滞留型地下水存在于基槽局部。地基尚处于第二层和第三层土之内，由于受到槽底设计高度的影响，使得这两层土的承载力均低于设计值，因此，如果不对地基进行必要的处理，就会应为地基的承载不足而导致建筑物发生大幅度的地基沉降，并且所呈现的沉降属于不均匀沉降。
（二）具体处理方法
通常被用来解决地基出现不均匀沉降的方法有三种，即：使用阀形基础或者桩基础从而适应地基出现的不均匀问题；使用不同种类的地基处理方法来改善调整不均匀地基；采取综合处理的方式，就是在建筑、结构以及施工方面进行全面处理。对于例子中出现的问题，如采取第一种措施则会造成造价大幅度偏高，同时如采取第一种措施需要具备一定的施工条件才能施工；如采取第三种措施则需要在设计上做很大的改动。最终以现场实际情况综合考虑，最终选择第二种措施，即对基地进行处理。而这时如果继续使用常规方法进行处理，那么将会在很大程度上增加基础工程量，不能确保工期的如期进行，以工程造价及工期角度来讲都是不允许的。
最后经过对地质报告的再次深入分析，并结合该工程自身的特点，经过设计部门的同意，决定最终的处理方案为，地宫及阅览室区域地基在第二层土上，采取阶梯式开挖至第三层土，为了同时满足砖混结构对地基强度和变形双控制的要求，对超出部分的地基加以处理，即采用1：2的级配砂石，具体操作步骤如下： （一）使用干净的中粗砂均匀的铺满100mm，之后为了使其达到一定的密实度，可进行两次人工满夯。
（二）再使用粒径在40——60mm之间的碎石将该区域铺设40——60mm厚，利用人力进行夯实入土，然后再使用级配砂石填充至处处理后的标高（厚度为300——400mm）。
（三）经过兩天的施工，该区域处理完毕。整体用1：1级配砂石垫层垫至设计标高。铺设C10素混凝土垫层100mm厚。
（四）进行级配砂石垫层的施工工艺流程。第一、将一份中粗砂、二份石子也就是中石，加入适量的水并通过计量以后在搅拌机内进行充分的搅拌，指的注意的是加水时使砂石表面湿润即可，在搅拌过程中务必确保搅拌的均匀性。第二，铺设时要分层铺设，并且将砂石的铺垫的厚度控制在150——200mm之间，在搅拌级配砂石时绝对禁止不加水干拌，并且槽底如有积水绝对禁止施工，以便更好的防止清基后有人再次扰动土质，必须在施工之间对槽底排水进行仔细的检查。第三，分步夯实。为了取得良好的密实度，要使用机械碾压四次才可以，局部边坡辅之以人工电夯。第四，做好施工期间的排水。地基处理期间，要认真收听天气预报，做好基槽的防内涝工作。该工程基础施工期间正逢雨季，采用的是基坑内设排水沟积水井明排的方式：基槽上部设置一圈截水沟，边坡没隔10米设置一道引水沟槽，基坑四周设置排水明沟，沟内垫砂石过滤，在西南角设置积水坑，排水泵为150D30*6，由于排水措施得当，虽然期间赶上了2次大雨，未发生泡槽等不利事故，基槽处理用时4天全部完成。
（五）分步回填压实度检验，采用埋盒法，该地基面积约1200平米，每步取样点为14点，经过指定化验检验机构的实验，3组数据中压实度最大达97%，最小达为95%，均达到了设计要求的≥93%标准。该地基分三步回填，机械夯实，经过以上对地基处理后，再加上理论上的计算，其地基承载力可以达到100-200kPa，按照以上的要求处理后，满足了均匀沉降的要求，地基的最大沉降度有效的控制在了5——10mm之间，同时也达到了对砖混结构承重墙局部倾斜变形问题的控制目的。
三、结论
（一）经济效益
在基础工程结束后，相关部门对该基础进行了综合的评估，在出现问题后，如果采取常规加深基槽的方法来解决此问题，就会出现很多弊病，比如工作量突然增大，每平米的造价增加157元，施工工期至少延长30天以上等等。而采用这种1：2的级配砂石处理基础后，不但可以确保工程的如期完成，同时每平米的增加费用仅为36元。由此可见，其经济效益是非常好的。
（二）建后观测
在基础施工完成后，在主体施工的过程中，按照《建筑规范》的要求，分别在楼房的六个拐角处两端设置6个沉降观测点，并且都按照相关要求进行的观测，在带荷载施工期间，各个点的沉降比较均匀，最大值为4mm，最小值为3mm。6个月后，该工程竣工，经过观测，没有出现任何沉降问题，各个试点的沉降值也都在6mm以下，理论预测值显示，房屋内部也不会存在任何开裂现象。
【结束语】
级配砂石在地基处理中被广泛的应用起来，在进行操作的相关人员，必须认真按照规定去做，从而确保在出现问题后能够及时有效的改善，在保证不增加或者尽量少增加造价的情况下，从而将问题完美解决。
参考文献：
[1]薛奎，方明.级配砂石处理不均匀地基的探索[J].安徽建筑，2001，01：57-58.
[2]李仁俊.砂石垫层在极不均匀地基上的应用[J].建设科技，2005，14：60-61.