第五章第三节　地基处理

第三节地基处理

新中国成立以来，无论是工业建筑还是民用建筑，上海的地基处理技术都取得了长足的进步。人工地基处理在全市范围内广泛使用，如振冲碎石桩、挤密碎石桩、短桩处理局部隐蔽港湾和填土、充水预压、挤密砂桩、树根桩、锚杆压力校正、强夯、旋喷桩、粉煤灰垫层等。各种地基处理方法都有其适用性。在上海的具体应用中，结合地质条件和建筑物的特点，积累了大量的经验，为工程建设节约了大量的成本。

一、振冲法

自1981年以来，振冲法已用于晁海路多层住宅楼、闵行东风新村和石楠自来水厂等八个工程。加固后地基容许承载力可提高90%左右。加固深度一般为10m、18m，平面置换率20%左右，桩径80cm。振冲加固适用于砂土地基。对于软粘土，只能起到置换的作用，场地污水影响环境，桩间土结构被破坏，强度降低，效果不理想。1984年，10层的天林宾馆采用振冲碎石桩加固地基。因为土层软弱，施工下料达不到设计要求，导致沉降过大，导致房屋倾斜开裂。但地基土没有产生塑流破坏，所以上部结构经过处理后，不影响使用。自这次事故以来，上海对振冲碎石桩的试验采取了非常谨慎的态度。在市区，由于污水排放困难，石材价格较高，很少使用，但处理振动液化可靠且有把握。

挤密碎石桩和空压机振冲解决了管内给料问题。陈山石油化工总厂4座5万吨级油罐基础采用该桩型，沉降量1m(带水预压)，桩长20m。

二、挤密砂桩

1959年，上海重型机器厂铸钢车间桩基重载，对沉降和不均匀沉降有严格要求。当时苏联专家提出用夯实砂桩进行地基加固。由于上海经验不足，组织了面积为12m× 17m的大型试验，砂桩直径60cm，桩间距110cm，加固深度20m。共打入和加固了202根砂桩。砂桩打入后地表向上隆起，加固中心值达到139 cm，说明地基土受到了严重扰动。现场试验表明，虽然地基土的强度和变形有一定程度的提高，但没有达到预期的效果，沉降量仍然较大。经过比较，最终否决了砂桩加固地基的方案。

1978年，宝钢矿石堆场采用挤密砂桩加固地基。货场占地38万平方米，堆放面积27万平方米。矿石的设计堆载为32.5吨/平方米。为了获得设计数据，在料场区域进行了土壤固结试验。试验区面积为50m× 50m，打入两种夯实砂桩:在密桩区，桩径700mm，间距1.65m疏桩区，桩径500mm，间距3m。桩身形状上细下粗(上段5米桩直径400 mm)，桩长20米。共打入658根砂桩。沙堆铺设完成后，将在100m× 40m范围内填充18000立方米的沙子，堆高10m，重量为16t/m2。堆码高度会分24层，14天一层一层滚沙。试验从1979年7月开始，历时近10个月，实际加载4个月。本次堆载试验，武汉冶金勘察公司采用国外薄壁取土器(壁厚1.5 ~ 2.0毫米)和普通厚壁取土器(壁厚4毫米)采集土样，并进行对比分析。对于厚度为10 ~ 20mm的软土，无侧限抗压强度比原地基高1.43倍。卸土后，密桩区为1.28，疏桩区为1.54。华东院勘察部对试验区进行了十字板抗剪强度试验。土中的剪切面分为垂直和水平两个方向。对于50mm× 50mm、50mm× 100mm和50mm× 150mm的翼板，水平抗剪强度与垂直抗剪强度的平均比值为1.71。因此，在区域稳定性分析中，估算土的各向异性深层强度是有意义的。试验数据为挤密砂桩的应用和改进设计提供了依据。在上海建筑工程学院组织有关专家多次讨论并提出建议的基础上，修改后的设计用砂量由175万立方米降至69万立方米，节省投资3000多万元。自1994年宝钢三期工程开工后，新矿场继续采用砂桩加固地基，并在一期工程的基础上进行了改进。

三。强夯法

20世纪70年代，强夯法在上海11区试验成功后，迅速在上海9区、12区及十六铺客运站、长桥水厂、华钥玻璃厂等20多个工程中得到应用。20世纪90年代初，浦东凌桥第一、第三染化厂和罗京港煤场采用塑料排水板排水，钢渣垫层强夯技术取得了良好的效果和经济效益。

强夯效果明显。上海十一区仓库基础表层为回填土，中层为粉砂，下层为粉质粘土、淤泥质粘土，呈软塑~流塑状态。加固前，荷载板(70.7cm× 70.7cm)确定的承载力较低，约为50 ~ 70kpa。加固后承载力提高到350 ~ 510kpa，是加固前的5 ~ 7倍。上石区加固后，强度由210 kPa提高到270 kPa上海港客运站地基强度从80 ~ 90 kPa提高到200 kPa以上。

强夯法施工工艺和设备相对简单，但在施工过程中，必须重视和加强现场试验，以便有效控制现场施工质量和检验加固效果。上海的工程勘察单位不仅能满足施工配合的需要，还能为检测技术的发展做出巨大贡献。强夯法一般采用深层土侧向变形仪和常用的沉降位移标准来测量变形。强度和力学指标现场测定主要包括孔隙水压力计、十字板剪切仪、静力触探试验和动力触探仪、旁压仪和载荷板仪。振动器用于捣固振动。在这些测试仪器中，最重要的是旁压仪。旁压计最早于20世纪30年代在德国发展起来，50年代末在法国重新发展起来，主要是强夯的应用。20世纪70年代末，预钻孔旁压仪在我国研制成功并得到推广。1980年，华东电力学院研制成功三腔水压自钻式压力计，并通过部级鉴定。侧压力试验除了用于了解土的变形和强度外，还扩展到浅基础的承载力和沉降计算、单桩承载力、水平荷载下桩的应力应变、板桩墙土压力计算等。1994年，在上海勘测院88层金茂大厦工程中，使用改进后的国产预钻孔压力计，实现了136米的孔深，为国内之最，结果令国外设计单位满意。为了测试强夯的深度，上海市勘察院和地质学会于1981年从上海石化总厂第一化工厂的强夯现场取土(夯锤20吨，落距20米)进行微观结构研究，得出影响深度为20米，有效深度为7米的结论