引言

腳踏“實(shí)”地——一個(gè)耳熟能詳?shù)某烧Z(yǔ)，意思是腳踏在堅(jiān)實(shí)的土地上,，比喻人做事要踏實(shí),、認(rèn)真。人如此,，建筑更是如此,。

建筑設(shè)計(jì)及施工過(guò)程中，部分項(xiàng)目因施工周期緊張,、施工作業(yè)面局促,，回填土填料進(jìn)料困難，材料質(zhì)量及施工質(zhì)量不規(guī)范等各種因素，引起后期地面沉降（如基坑肥槽回填區(qū)域）,，造成地面道路,、景觀、門廳,、臺(tái)階,、散水、管道等位置持續(xù)下沉甚至開(kāi)裂,，影響小區(qū)及建筑物的正常使用,。

回填土的沉降持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、后期處理難度大,、費(fèi)用高,，因此需要我們提前關(guān)注。本文研究回填土沉降的原因,，從設(shè)計(jì)和施工兩個(gè)角度入手，分析如何預(yù)防或減少回填土地面沉降及地面發(fā)生沉降后的處理措施,，為解決回填土地面沉降問(wèn)題提供參考,。

圖 1 回填土區(qū)域地基沉降問(wèn)題

一、回填土沉降原因

解決回填土沉降,，必須首先明確沉降的原因,，找到原因才能按方抓藥，有的放矢,?；靥钔脸两抵饕邢率鲈颍?/p>

1. 土密實(shí)度不夠

回填土沉降的最大原因就是回填土的密實(shí)度不夠，施工過(guò)程中未對(duì)回填土進(jìn)行分層夯實(shí)或未達(dá)到設(shè)計(jì)要求的壓實(shí)系數(shù),。

圖 2 土的三相組成

自然界的土是由土粒,、土中水、土中氣組成,，自然狀態(tài)下一般經(jīng)歷長(zhǎng)期自沉壓縮方可達(dá)到密實(shí)狀態(tài),，經(jīng)過(guò)開(kāi)挖后其體積因松散而增加，在回填過(guò)程中,，經(jīng)過(guò)分層碾壓,、夯實(shí)，可最大限度的壓縮松散土的體積,，但夯實(shí)后的回填土體積雖接近但仍大于自然狀態(tài)下的土體體積,，這種現(xiàn)象稱為土的可松性。

表 1 土方可松性系數(shù)

從上表可知,，分層夯實(shí)的填土和松散的填土體積差20%左右,，完全未夯實(shí)的填土地面最終沉降量將達(dá)到回填深度的20%左右，所以分層夯實(shí)能有效減少后期回填土的沉降量，也是最有效,、最經(jīng)濟(jì)的控制回填土沉降的方法,。

2. 回填土填料不符合質(zhì)量要求

實(shí)際施工過(guò)程中回填土材料可能摻雜淤泥、耕土,、凍土,、膨脹土、濕陷性黃土及生活垃圾等,，摻雜上述材料的回填土具有高壓縮性,，并具有高含水率、觸變性,、流變性,、不均勻性等不利特性。濕陷性黃土受水浸濕后結(jié)構(gòu)迅速破壞,，強(qiáng)度降低,，產(chǎn)生顯著附加下沉。作為建筑地基的凍土,，當(dāng)土中水凍結(jié)時(shí),，其體積約增加原水體積的9%，這種膨脹作用會(huì)破壞地基土的穩(wěn)定性,，造成地基基礎(chǔ)的不均勻沉降,。而對(duì)于很軟的土，尤其是土中含有一些有機(jī)質(zhì)（如膠態(tài)腐殖質(zhì)等）,，次固結(jié)沉降同樣不可忽視,。

回填土的填料應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求選用，禁止上述土質(zhì)作為填料施工,。

3. 回填土的固結(jié)沉降

地基的最終沉降量通常是由三個(gè)部分組成：瞬時(shí)沉降+固結(jié)沉降+次固結(jié)沉降,。

飽和黏土在外荷載作用下，土體內(nèi)部水,、氣緩慢地排出,，體積逐漸減小，在土體自重作用下沉降趨于穩(wěn)定,，這一現(xiàn)象稱為土體的固結(jié),。

干凈砂土孔隙水?dāng)D出很快，且次固結(jié)現(xiàn)象不顯著,，所以沉降量幾乎全在加載后即使發(fā)生,。

一般建筑物在施工期間完成的土體固結(jié)沉降量與最終沉降量的關(guān)系，對(duì)于砂土地基基本相當(dāng),，對(duì)于低壓縮黏土地基已完成50%~80%,，對(duì)于中壓縮性黏土地基已完成20%~50%,，對(duì)于高壓縮性黏土已完成5%~20%。

對(duì)要求嚴(yán)格控制沉降的回填土區(qū)域,，可采用砂土材料,，避免固結(jié)沉降的影響。

二,、回填土地基沉降的預(yù)防

地面沉降引起的結(jié)構(gòu)下沉及開(kāi)裂是建筑質(zhì)量的硬傷,，且后期處理起來(lái)難度大，因此需在設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中充分考慮以避免地面沉降的不利影響,，主要措施和建議如下：

1.主樓下回填土地基在設(shè)計(jì)及施工階段一般比較重視,，通常采用分層碾壓、強(qiáng)夯,、CFG樁,、振沖碎石樁等地基處理措施，并現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)處理后的回填土地基承載力,，以滿足設(shè)計(jì)要求選自.投標(biāo)書(shū)代寫(xiě)網(wǎng) yipai178.com ,；或采用樁基礎(chǔ)，穿越回填土層,，將回填土層下堅(jiān)硬土層作為樁端持力層等措施,。

2.基坑開(kāi)挖后，肥槽回填土區(qū)域內(nèi)的陽(yáng)臺(tái),、入口大堂、門廊,、道路等建筑部位需格外引起注意,。

1）基坑支護(hù)采用護(hù)坡樁等直立支護(hù)時(shí)，地下室外墻距離基坑邊緣一般2m左右,，肥槽回填土區(qū)域內(nèi)的入口門廊,、道路、臺(tái)階下可設(shè)置地面零層板的方式,，零層板兩端分別位于地下室外墻和支護(hù)樁之上,，利用零層板避免回填土后期沉降帶來(lái)的不利影響。

圖 3 設(shè)置零層板避免后期地基沉降

2）基坑采用放坡開(kāi)挖時(shí),，肥槽回填區(qū)域面積較大,，兩層地下室時(shí)，肥槽頂部寬度最大可達(dá)十幾米,。此時(shí)為避免肥槽內(nèi)回填土后期沉降的影響,，可采取下列措施：

圖 4 基坑開(kāi)挖肥槽回填示意

a) 靠近建筑外墻的臺(tái)階可采用從主體結(jié)構(gòu)上向外懸挑梁、板支撐的方式,。

b) 入口大堂,、門廊部位在回填土區(qū)域內(nèi)可利用門頭柱在地面位置設(shè)置零層板,。

c) 肥槽區(qū)域內(nèi)的道路，建議同樣設(shè)置零層板,，板兩端分別支撐于建筑主體和原狀,、堅(jiān)硬持力層上，基坑肥槽頂部寬度建議不大于8m,。

d) 對(duì)于大面積需嚴(yán)格控制地面沉降且馬上投入使用,，回填土無(wú)固結(jié)時(shí)間的肥槽區(qū)域，如售樓處前廣場(chǎng)及景觀位置,，建議采用級(jí)配砂石分層碾壓,，級(jí)配砂石可采用中粗砂+碎石或礫石，分層碾壓也可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工條件采用水撼法施工代替,，水撼法施工同樣需要分層,，且每層需充分振搗并取樣檢測(cè)密實(shí)度。

e) 考慮經(jīng)濟(jì)因素,，大面積回填也可就地取材,，利用開(kāi)山的碎、塊石及爆破開(kāi)采的巖石碎屑,，但為保證夯,、壓密實(shí)，應(yīng)限制其最大粒徑,，分層壓實(shí)時(shí)其最大粒徑不宜大于200mm,，分層夯實(shí)時(shí)最大粒徑不宜大于400mm，骨料含量大于70%,，級(jí)配碎石顆粒級(jí)配不均勻系數(shù)Cu不小于15,。

圖 5 碎石土回填地基

f) 工期緊張時(shí)也可采用預(yù)拌流態(tài)固化土進(jìn)行肥槽回填，預(yù)拌流態(tài)固化土每立方單價(jià)高于級(jí)配砂石,，但施工工藝簡(jiǎn)單,、工期短，相關(guān)設(shè)計(jì)及施工要求可參考《預(yù)拌流態(tài)固化土填筑工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》T/BGEA 001-2019,。

g) 對(duì)后期回填土沉降控制要求不高的回填土區(qū)域,，如綠地、景觀等位置,，可采用素土回填并分層壓實(shí),，降低回填成本。

3）加強(qiáng)回填土的施工管理,?；靥钔撂盍稀⒛雺菏┕さ馁|(zhì)量對(duì)控制后期沉降非常關(guān)鍵,，由土的可松性表可知,，分層夯實(shí)的填土和松散的填土體積差20%左右,，控制回填土沉降必須對(duì)填料和密實(shí)度進(jìn)行嚴(yán)格控制，并及時(shí)現(xiàn)場(chǎng)取樣檢測(cè),，保證回填土施工滿足設(shè)計(jì)要求,。

三、回填土后期沉降的處理措施

回填土沉降的處理措施,，目的是避免沉降的進(jìn)一步發(fā)展,，保證建筑物的正常使用，也算是亡羊補(bǔ)牢的做法,。

地基處理方法的具體選用,，應(yīng)以地基條件、設(shè)計(jì)要求,、處理指標(biāo)及范圍,、工程費(fèi)用、工程進(jìn)度,、材料來(lái)源和當(dāng)?shù)丨h(huán)境多方面綜合考慮,，基于經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠的原則,，對(duì)比分析選用,。

主要處理方法如下：

1. 墊高沉降地面方案

項(xiàng)目完成后出現(xiàn)的回填土地面沉降，往往由于項(xiàng)目已投入使用,，施工周期,、施工場(chǎng)地、處理成本等約束因素,，采用在已沉降的地面墊級(jí)配砂石并壓實(shí)的處理措施,，可根據(jù)已經(jīng)沉降的時(shí)間，估算地基未來(lái)的沉降量,，并將處理后的地面墊高，之后再做硬化地面,，可采用小塊的透水磚鋪地,，允許磚縫之間變形。

此方法處理簡(jiǎn)單,，施工周期短,，成本也低，需提前預(yù)估后期的地基沉降量,，并隨著地面繼續(xù)沉降,，可能需繼續(xù)處理2~3次，直至地基沉降穩(wěn)定,。

2. 高壓旋噴樁加固方案

高壓旋噴樁加固方案就是在預(yù)定深度（樁徑上部Φ600,、下部Φ800,、樁長(zhǎng)8/12.5m），利用旋噴裝置中注漿管產(chǎn)生的能量高度集中的高壓噴射流,，連續(xù)切割基底以下土體,，盡可能置換出充分的土體，以提高地基的整體抗脹,、抗陷的復(fù)合強(qiáng)度,。基礎(chǔ)間設(shè)鋼筋混凝土梁以增加整體剛度,，增強(qiáng)基礎(chǔ)的變形協(xié)調(diào)能力,。此方法的缺點(diǎn)是施工周期長(zhǎng)、容易污染環(huán)境且成本高,，優(yōu)點(diǎn)為處理后無(wú)后期沉降,，可處理深層地基、復(fù)雜地基,，適用于砂土,、粘性土、黃土及人工填土等,。

圖 6 高壓旋噴樁示意圖

3. 換土墊層法加固方案

換土墊層法是挖除淺層軟土,，用級(jí)配砂石、灰土等強(qiáng)度較高的土料代替,，以提高持力層土的承載力,，減少部分沉降的地基處理方法。根據(jù)所用土料的不同,，墊層主要有級(jí)配砂石墊層,、級(jí)配碎石墊層、灰土墊層（灰土比2：8或3：7）等類型,。換土墊層法的施工步驟是：先挖運(yùn)原軟弱土,，清凈基坑水土，再回填砂石,，并逐層振壓碾實(shí),。該方法適用于處理淺層軟弱土地基。

4. 微型樁+注漿加固方案

微型樁是一種用壓漿方法成樁的小直徑鉆孔灌注樁,，其直徑通常為100～250mm,，有時(shí)也采用300mm的樁徑。樁體主要由壓力灌注的水泥（砂）漿或細(xì)石無(wú)砂混凝土與加勁材組成,，加勁材料可采用鋼管或型鋼等,，其長(zhǎng)度一般為6~20m。微型樁經(jīng)過(guò)壓力注漿后可與地基土緊密結(jié)合,，漿液通過(guò)填充,、滲進(jìn)和擠密等方式,，驅(qū)走裂縫、孔隙中的水分和氣體,，并填充其位置,，硬化后將巖土膠結(jié)成一個(gè)整體，形成一個(gè)強(qiáng)度大,、壓縮性低,、抗?jié)B性高和穩(wěn)定性良好的新的巖土體。具有承載力高,、沉降量小,、所需施工場(chǎng)地小、費(fèi)用相對(duì)較低,、樁孔直徑小,、施工噪音及引起震動(dòng)小、適用不同的土質(zhì)條件的特點(diǎn),。

5. 振沖碎石樁加固方案

振沖碎石樁加固砂層的原理：

1）依靠振沖器的強(qiáng)力震動(dòng)使飽和砂層發(fā)生液化,，砂土顆粒重新排列，空隙減少,，密度增加,；

2）依靠振沖器的水平振動(dòng)力，使加固填料把砂層擠壓加密,。振沖碎石樁加固地基的主要機(jī)理是：擠密作用,、排水減壓作用、砂基預(yù)振效應(yīng),。適用于松砂,、雜填土、顆粒含量不多的粘性土,。缺點(diǎn)為施工噪音較大,，對(duì)鄰近建筑物有一定影響。

圖 7 振沖碎石樁法加固地基示意

6. 松木樁法加固

在原木比較豐富的地區(qū),，可采用松木樁法加固回填土地基,。通過(guò)松木樁擠密并與回填土層共同承擔(dān)荷載，要求最小處松木樁直徑為100mm,，長(zhǎng)為4~5米，打樁時(shí)小頭朝下,，并保證樁身垂直,。

如若回填層過(guò)厚，需加密樁間間距,，間距500mm左右,。

回填土層薄處可采取換土處理,，如若采取松木樁法，最小處松木樁直徑不小于80mm,。

圖 8 松木樁法加固地基

四,、回填土地基預(yù)防及后期處理施工工期

在設(shè)計(jì)和施工階段預(yù)防回填土地基沉降的措施可于項(xiàng)目整體施工工期內(nèi)消化，對(duì)項(xiàng)目整體施工工期無(wú)影響,。

表 2 沉降預(yù)防措施對(duì)工期的影響

回填土地基沉降發(fā)生后的局部處理施工工期可參考下表：

表 3 地基沉降處理施工參考工期

五,、回填土地基處理成本

回填土地基各種處理措施成本可參考下列表4、表5,，實(shí)際選擇回填土地基處理方案時(shí)可結(jié)合工期綜合考慮,。

表 4 回填材料及處理成本單價(jià)表

兩層地下室放坡開(kāi)挖時(shí)，基坑深度約10m,，基坑肥槽回填區(qū)域橫截面積約為70m2,，沿基坑周長(zhǎng)方向每米回填或處理成本可參考表5：

表 5 基坑每延米回填或處理成本

表5回填項(xiàng)目中，素土回填并分層壓實(shí)成本最低,，當(dāng)后期因?yàn)槌两翟蛐柽M(jìn)行地基處理,，增加的成本中地面墊高處理成本最低，但此處理方法有后期沉降,，需持續(xù)幾次處理,，直至地面沉降穩(wěn)定，其它相對(duì)經(jīng)濟(jì)的處理方法有設(shè)置零層板,、水泥土攪拌樁和振沖碎石樁,，其中設(shè)置零層板即可提前預(yù)防設(shè)置，也可后期設(shè)置,。

五,、結(jié)語(yǔ)

一個(gè)項(xiàng)目不可避免會(huì)出現(xiàn)回填土區(qū)域，如何避免后期使用過(guò)程中回填土的沉降,，需要每一個(gè)工程技術(shù)人員去詳細(xì)的剖析原因并在設(shè)計(jì),、施工中提前預(yù)防，最終實(shí)現(xiàn)完美的建筑作品,。這也是我們工程技術(shù)人員所追求的,，精益求精的匠人精神。