论文部分内容阅读
【摘要】地基处理是工程建设行业一项非常重要的工作，何时需要地基处理，何时不需要？当地质条件不是太差时往往不容易说清楚，笔者以一个工程实例，对此种情况地基处理进行了技术经济分析.为相似的工程提供了经验、借鉴。
【关键词】地基处理；技术；经济分析
【Abstract】Ground Treatment is a very important work in the construction industry. When do you need a foundation treatment， when not required？ When the geological condition is not too bad it is often not easy to say clearly.The author takes an engineering example， The technical and economic analysis of the foundation treatment of this kind of situation is carried out.Provide reference for related projects.
【Key words】Groundtreatment；Technical and economic analysis
1. 前言
（1）工程开工建设之前的地基处理是建设行业一项非常重要的工作，何时需要地基处理，何时不需要？特别是当地质条件不是太差时，往往不好说清楚。这就给业主的决策带来困难，是选择不处理而承受桩基础等深基础的投资，还是处理一下节省桩基础的投资？选择什么方案取决于三个因素，一是技术方面，可行且合理；二是经济方面，投资适当。三是业主的主观要求及偏好，对工期、质量要求，还有当地的工程经验等客观条件制约。严格地讲，应对地基处理方案的技术及经济进行细致地分析、研究，比选出合理的方案，进而做出科学的投资决策。
（2）笔者以山东某滨海开发区石化厂的地基处理方案比选为例，简要介绍地基处理方案的技术方案选择与经济比选结果，供工程建设行业人员参考。
2. 地质情况（根据初勘）
2.1第①层：素填土，以①-1亚层杂填土为主，由建筑垃圾、粉煤灰、粉土构成，粘性土为主，厚度1.2m～3.9m（相对孔口绝对标高），普遍分布。
2.2第②层：粉砂，厚度8m～11m，均匀分布，承载力特征值130KPa，稍密到中密，属中压缩性土，压缩模量ES=8MPa。浅层局部零星分布②-1粉土亚层，
承载力特征值110KPa，压缩模量ES=14.2MPa；②-2淤泥质粉质黏土亚层，承载力特征值60KPa，压缩模量ES=4.5MPa，②-1和②-2平均厚1.2m～1.5m，大部分在第②层顶分布，19-19？剖面和20-20？剖面显示局部埋深（相对设计地坪）在12m～13m。
2.3第③层：粉质黏土，普遍分布，本层层厚4m～6m， 地基承载力特征值130KPa， 压缩模量ES=6.3MPa，可塑，属中压缩性土。
2.4第④层：粉砂，普遍分布，本层层厚4m～6m， 地基承载力特征值210KPa， 压缩模量ES=16MPa，属中～低压缩性土。
2.5第⑤层：粉质黏土，普遍分布，本层层厚4m～6m， 地基承载力特征值200KPa， 压缩模量ES=7.8MPa， 属中压缩性土。本层层厚5m～7m，局部未穿透。
2.6以下土层略。
3. 地下水情况
（1）根据初勘，本次方案拟建区域地下水埋深5.7m～9.2m，平均埋深6.6m（相对设计地坪）。
（2）水质对混凝土结构具强腐蚀性；对钢筋混凝土结构中的钢筋当在干湿交替作用时具强腐蚀性，当在长期浸水作用时具弱腐蚀性。地基土腐蚀情况尚不明确，初勘未体现。
4. 天然地基存在的问题
天然地基直接使用时，将第①层杂填土挖除，以第②层粉砂作为地基持力层，局部超挖处进行换填级配砂石处理。设计地坪初步定在绝对标高4.3m～4.4m，设计地坪至第②层粉砂顶根据初勘平均需挖除2.2m～2.3m.本工程第②层粉砂，承载力特征值130KPa，属中压缩性土，压缩模量ES=8MPa。可做一般建（构）筑物基础持力层使用，对某些较重的设备基础和罐区需要做复合地基处理或桩基。
5. 拟定方案一和方案三两个地基处理方案，方案二为不进行地基处理的方案，对其适用性与经济性进行初步对比
5.1方案一：装置区+公用工程区+罐区采用强夯处理方案。
（1）使用范围：
采用8000KN·m能级针对装置区+公用工程+罐区，强夯处理。
（2）处理目标：
强夯后地基承载力特征值达到220KPa以上。
（3）投资估算：
需处理面积估算：
装置区+公用工程：约8.73万平米
罐区（防火堤以内）：约4.2万平米
装置边界线之间的区域、道路区域： 共约2.4万平米。
按装置边界线之间的区域、道路区域采用夯击能3000KN·m
强夯投资：12.93x104 m2x80元/m2+2.4 x104 m2 x30元/m2=1106.4万
5.2方案二：天然地基+桩基+复合地基处理方案。
5.2.1使用范围：
（1）一般建（构）筑物使用天然地基浅基础，埋深约在1.5m～2.5m，超挖时要换填砂石垫层。重型、高耸塔器设备或对地基变形要求较严的构筑物打灌注桩。超5000立方的罐基础采用CFG碎石桩复合地基。 （2）对26-26？、27-27？、28-28？三个有代表性的地质剖面取三个较深钻孔分别进行单桩承载力特征值预估：暂按灌注桩，桩长22m，桩径600，桩长按22m，桩端进入第⑤层：
26-26？取81孔：单桩承载力特征值Ra=1136KN
27-27？取84孔：单桩承载力特征值Ra=1124KN
28-28？取80孔：单桩承载力特征值Ra=1037KN
（3）对以上三孔进行CFG桩复合地基承载力预估：暂按直径600mm的CFG碎石桩，桩长暂按16m考虑，桩端进入第④层，间距2800，等边三角形布桩：
81孔：复合地基承载力特征值f spk=273KPa
84孔：复合地基承载力特征值f spk=277KPa
80孔：复合地基承载力特征值f spk=281KPa
5.2.2投资估算：
（1）换填垫层约：装置区+公用工程：约2000立，罐区：约4000立。
罐区CFG桩统计：数量共约960根。
（2）装置区打桩估算： 桩长暂按22m考虑，桩端进入第⑤层，数量共约550根。
换填垫层投资估算：6000 m3x160元/m3=96万
CFG桩投资估算：960根x4.522立/根x500元/立=217万
CFG桩防腐蚀添加剂投资估算：2600元/吨x130吨=33.8万
灌注桩投资估算：550根x6.22立/根x1600元/立=547.4万
灌注桩防腐蚀添加剂投资估算：2600元/吨x110吨=28.6万
本方案投资估算：923万
5.3方案三：罐区强夯处理+天然地基+桩基方案
（1）使用范围：
罐区（防火堤以内）采用8000KN·m能级强夯处理，其他区域采用天然地基+桩基方案。
（2）处理目标为：强夯后地基承载力特征值达到220KPa以上。
（3）投资估算：
需处理面积约：4.2万平米。
罐区强夯投资估算：4.2万平米x80元/m2= 336万
装置区灌注桩投资估算：547.4万
灌注桩防腐蚀添加剂投资估算：28.6万
装置区+公用工程换填垫层投资估算：2000 m3x160元/m3=32万
本方案共约：944万（地基处理方案对比评价表见表1）。
6. 结论
（1）当场地土层不属于软弱土，天然地基可用的情况下，按照天然地基+桩基或复合地基的方案，进行工程建设是合理的。
（2）强夯虽是一种单价较为经济的地基处理方案，对可以进行一般工程建设的不属于软土地基或深厚素填土的天然地基，进行强夯处理并不能大规模节省工程投资。
参考文献
[1]《建筑地基处理技术规范》JGJ 79-2012.
[2]《建筑桩基技术规范》JGJ 94-2008.
[3]《石油化工工程建设设计概算编制办法》.
[4]《山东省建设工程概算定额》.
【关键词】地基处理；技术；经济分析
【Abstract】Ground Treatment is a very important work in the construction industry. When do you need a foundation treatment， when not required？ When the geological condition is not too bad it is often not easy to say clearly.The author takes an engineering example， The technical and economic analysis of the foundation treatment of this kind of situation is carried out.Provide reference for related projects.
【Key words】Groundtreatment；Technical and economic analysis
1. 前言
（1）工程开工建设之前的地基处理是建设行业一项非常重要的工作，何时需要地基处理，何时不需要？特别是当地质条件不是太差时，往往不好说清楚。这就给业主的决策带来困难，是选择不处理而承受桩基础等深基础的投资，还是处理一下节省桩基础的投资？选择什么方案取决于三个因素，一是技术方面，可行且合理；二是经济方面，投资适当。三是业主的主观要求及偏好，对工期、质量要求，还有当地的工程经验等客观条件制约。严格地讲，应对地基处理方案的技术及经济进行细致地分析、研究，比选出合理的方案，进而做出科学的投资决策。
（2）笔者以山东某滨海开发区石化厂的地基处理方案比选为例，简要介绍地基处理方案的技术方案选择与经济比选结果，供工程建设行业人员参考。
2. 地质情况（根据初勘）
2.1第①层：素填土，以①-1亚层杂填土为主，由建筑垃圾、粉煤灰、粉土构成，粘性土为主，厚度1.2m～3.9m（相对孔口绝对标高），普遍分布。
2.2第②层：粉砂，厚度8m～11m，均匀分布，承载力特征值130KPa，稍密到中密，属中压缩性土，压缩模量ES=8MPa。浅层局部零星分布②-1粉土亚层，
承载力特征值110KPa，压缩模量ES=14.2MPa；②-2淤泥质粉质黏土亚层，承载力特征值60KPa，压缩模量ES=4.5MPa，②-1和②-2平均厚1.2m～1.5m，大部分在第②层顶分布，19-19？剖面和20-20？剖面显示局部埋深（相对设计地坪）在12m～13m。
2.3第③层：粉质黏土，普遍分布，本层层厚4m～6m， 地基承载力特征值130KPa， 压缩模量ES=6.3MPa，可塑，属中压缩性土。
2.4第④层：粉砂，普遍分布，本层层厚4m～6m， 地基承载力特征值210KPa， 压缩模量ES=16MPa，属中～低压缩性土。
2.5第⑤层：粉质黏土，普遍分布，本层层厚4m～6m， 地基承载力特征值200KPa， 压缩模量ES=7.8MPa， 属中压缩性土。本层层厚5m～7m，局部未穿透。
2.6以下土层略。
3. 地下水情况
（1）根据初勘，本次方案拟建区域地下水埋深5.7m～9.2m，平均埋深6.6m（相对设计地坪）。
（2）水质对混凝土结构具强腐蚀性；对钢筋混凝土结构中的钢筋当在干湿交替作用时具强腐蚀性，当在长期浸水作用时具弱腐蚀性。地基土腐蚀情况尚不明确，初勘未体现。
4. 天然地基存在的问题
天然地基直接使用时，将第①层杂填土挖除，以第②层粉砂作为地基持力层，局部超挖处进行换填级配砂石处理。设计地坪初步定在绝对标高4.3m～4.4m，设计地坪至第②层粉砂顶根据初勘平均需挖除2.2m～2.3m.本工程第②层粉砂，承载力特征值130KPa，属中压缩性土，压缩模量ES=8MPa。可做一般建（构）筑物基础持力层使用，对某些较重的设备基础和罐区需要做复合地基处理或桩基。
5. 拟定方案一和方案三两个地基处理方案，方案二为不进行地基处理的方案，对其适用性与经济性进行初步对比
5.1方案一：装置区+公用工程区+罐区采用强夯处理方案。
（1）使用范围：
采用8000KN·m能级针对装置区+公用工程+罐区，强夯处理。
（2）处理目标：
强夯后地基承载力特征值达到220KPa以上。
（3）投资估算：
需处理面积估算：
装置区+公用工程：约8.73万平米
罐区（防火堤以内）：约4.2万平米
装置边界线之间的区域、道路区域： 共约2.4万平米。
按装置边界线之间的区域、道路区域采用夯击能3000KN·m
强夯投资：12.93x104 m2x80元/m2+2.4 x104 m2 x30元/m2=1106.4万
5.2方案二：天然地基+桩基+复合地基处理方案。
5.2.1使用范围：
（1）一般建（构）筑物使用天然地基浅基础，埋深约在1.5m～2.5m，超挖时要换填砂石垫层。重型、高耸塔器设备或对地基变形要求较严的构筑物打灌注桩。超5000立方的罐基础采用CFG碎石桩复合地基。 （2）对26-26？、27-27？、28-28？三个有代表性的地质剖面取三个较深钻孔分别进行单桩承载力特征值预估：暂按灌注桩，桩长22m，桩径600，桩长按22m，桩端进入第⑤层：
26-26？取81孔：单桩承载力特征值Ra=1136KN
27-27？取84孔：单桩承载力特征值Ra=1124KN
28-28？取80孔：单桩承载力特征值Ra=1037KN
（3）对以上三孔进行CFG桩复合地基承载力预估：暂按直径600mm的CFG碎石桩，桩长暂按16m考虑，桩端进入第④层，间距2800，等边三角形布桩：
81孔：复合地基承载力特征值f spk=273KPa
84孔：复合地基承载力特征值f spk=277KPa
80孔：复合地基承载力特征值f spk=281KPa
5.2.2投资估算：
（1）换填垫层约：装置区+公用工程：约2000立，罐区：约4000立。
罐区CFG桩统计：数量共约960根。
（2）装置区打桩估算： 桩长暂按22m考虑，桩端进入第⑤层，数量共约550根。
换填垫层投资估算：6000 m3x160元/m3=96万
CFG桩投资估算：960根x4.522立/根x500元/立=217万
CFG桩防腐蚀添加剂投资估算：2600元/吨x130吨=33.8万
灌注桩投资估算：550根x6.22立/根x1600元/立=547.4万
灌注桩防腐蚀添加剂投资估算：2600元/吨x110吨=28.6万
本方案投资估算：923万
5.3方案三：罐区强夯处理+天然地基+桩基方案
（1）使用范围：
罐区（防火堤以内）采用8000KN·m能级强夯处理，其他区域采用天然地基+桩基方案。
（2）处理目标为：强夯后地基承载力特征值达到220KPa以上。
（3）投资估算：
需处理面积约：4.2万平米。
罐区强夯投资估算：4.2万平米x80元/m2= 336万
装置区灌注桩投资估算：547.4万
灌注桩防腐蚀添加剂投资估算：28.6万
装置区+公用工程换填垫层投资估算：2000 m3x160元/m3=32万
本方案共约：944万（地基处理方案对比评价表见表1）。
6. 结论
（1）当场地土层不属于软弱土，天然地基可用的情况下，按照天然地基+桩基或复合地基的方案，进行工程建设是合理的。
（2）强夯虽是一种单价较为经济的地基处理方案，对可以进行一般工程建设的不属于软土地基或深厚素填土的天然地基，进行强夯处理并不能大规模节省工程投资。
参考文献
[1]《建筑地基处理技术规范》JGJ 79-2012.
[2]《建筑桩基技术规范》JGJ 94-2008.
[3]《石油化工工程建设设计概算编制办法》.
[4]《山东省建设工程概算定额》.