山區地基處理

山區地基處理是指採用樁基、局部深挖、換填或用梁、板、拱跨越等方法等方法對山區的地基進行加固處理，以保證建築物的安全。

在山區常會遇到地基軟硬不均的問題，這是由於山區地形高低不平、基岩表面起伏變化大、地質成分也比較複雜的原因。地基和基礎是建築物的根本，地基的處理和基礎造型更直接關係到建築物的安危。

基本介紹

• 中文名：山區地基處理
• 外文名：Foundation treat ment in mountain area
• 學科：工程地質
• 原則：地基條件，處理要求等
• 重要性：保證建築物安全
• 方法：樁基、局部深挖、換填等

重要性

地基基礎設計是整個建築物設計的一個重要組成部分，它對建築物的安全和正常使用有著密切的關係。一旦出現事故，處理就比較困難，而基坑的回填土下沉造成室內地坪空鼓、開裂，室外散水空鼓開裂、下沉，建築物基礎受水浸泡，甚至導致建築物不均勻沉降，這正是建築工程質量的通病，而山區尤為突出。

在山區常會遇到地基軟硬不均的問題，這是由於山區地形高低不平、基岩表面起伏變化大、地質成分也比較複雜，在山頂基岩埋藏淺，有的露出在地表，在山麓常有大塊孤石，在溝谷常遇到淤泥等軟弱土層。因此，在同一建築物的基礎可能部分落在岩基上，而另一部分卻落在土層上，另外由於地表高差懸殊，平整場地後常使基礎部分落在填方區，另一部分落在挖方區，這些都會導致基礎產生不均勻沉降。此外由於山區集水面積廣，山洪爆發時表面水徑流量大，往往容易造成滑坡和塌方等威脅。

地基設計和施工的主要內容

1）強度及穩定—地基的抗剪強度不足，難以支撐上部結構，地基就會產生局部或整體破壞。

2）壓縮及不均勻沉降—地基在上部結構的自重及外荷載作用下產生過大的變形，會影響結構的正常使用，特別是超過建築物所能容許的不均勻沉降時，結構可能開裂破壞。沉降量大時，不均勻沉降將逐步增大。濕陷性黃土遇水而發生劇烈變形也屬於這一類地基問題。

3）地基的滲漏或水力比降超過容許值時，會發生水量損失，或因潛蝕和管涌也將出現結構破壞。

4）地震、機器以及車輛的振動、波浪作用和爆破等動力荷載可能引起地基土液化(特別是飽和無粘性土）。山區地基地質條件比較複雜，主要表現在地基的不均勻性和場地的穩定性兩方面。山區基岩表面起伏大，且可能有大塊孤石和淤泥腐殖土共存；而山地溝壑及窪地處地下水位過高時，凍漲應力也不可忽視；這些因素通常會導致建築物基礎產生不均勻沉降。在山區修建結構物時要重視地基的穩定性，同時避免過大的不均勻沉降，有必要對地基進行人工處理。

地基處理方法的選用原則

地基處理方法很多，各種處理方方法都有它的適用範圍、局限性和缺點，沒有一種方法是萬能的。具體工程情況複雜，地質條件千變萬化，各工程間地基條件差別很大，具體工程對地基的要求也不同；因此對每一具體工程都要進行具體分析，從地基條件，處理要求，工程費用以及材料、機具來源等各方面進行綜合考慮，以確定合適的地基處理方法。

山區岩土地基下臥基岩表面坡度較大(i>10%）、石芽密布並有出露、大塊孤石與淤泥混合一體。這類地基在山區極為普遍，由於基岩表面傾斜，使基底下土層厚薄不均，設計時即要排除岩性和上覆土層厚度的變化，導致地基土的承載力和壓縮性相差懸殊而引起建築物不均勻沉降外；還要考慮地基的穩定性，即上覆土層是否可能沿傾斜的基岩表面產生滑動。

不均勻岩土地基的處理，在山區建設中占有重要的地位。應充分利用上覆土層，儘量採用淺基礎，但基礎深度必須超過凍層；尤其在上覆持力土層比下臥層較好的情況下，更應如此。充分考慮地基、基礎和上部結構的共同作用，既保證地基的變形滿足上部結構的要求，又使上部結構的構造儘量適應地基變形條件，即採取地基處理和結構措施相結合的方法來解決不均勻地基的變形問題。在同一建築物下，遇到軟、硬不均的岩土地基，可以對軟弱部分地基採取加固處理，使之與堅硬部分地基相適應，也可以將硬岩鑿去一部分，換填可壓縮土，使之與軟弱地基相協調。對軟、硬不均的岩土地基，通常採用按變形設計地基。可調整建築物的基底壓力來控制差異沉降，如在強風化岩層中採用較高的基底壓力，使較硬地基產生一定的變形；在較軟地基上採用較低的基底壓力，以減少較軟地基的變形，從而達到減小差異沉降的目的。

處理方法

在山區工程規劃時，為解決地基軟硬不均勻而容易造成基礎不均勻沉降問題，就必須搞好工程地質勘測，了解岩石性質、構造、不同類型的岩基和土建的工程性質，對建築物的穩定性、安全性、技術性的可能性、經濟上的合理性有著極為重要的作用。此外岩基和土建中都存在不同類型和規模的軟弱岩層和土層，在工程建設中必須進行專門的研究和處理，才能保證建築物的安全。

1） 由於地殼運動的結果，使原始水平岩層的位置發生傾斜、褶皺及斷裂，當建築物位於單斜構造，且沿岩層走向分布，傾角較大，即基岩表面坡度較大，而上覆土層厚薄不均，容易引起建築物的傾斜或土層沿著岩面而產生滑動而喪失穩定。當下臥基岩是單向傾斜，為防止建築物傾斜或沿坡面滑動，可調整基礎深度、寬度，或採用樁基和深基礎等處理措施，例如，沿岩基傾斜方向，土層深的採用樁基，土層淺的直接支承在風化岩上，既可減少不均勻沉降也減少挖土方工程量和不必要的擋土牆工程。

當建築物位於溝谷位置時岩基形成褶皺後未經風化剝蝕時，為向斜形態也可能由於背斜遭受強烈風化剝蝕而夷為谷地，當為向斜時，基面呈V 型傾斜，如岩面坡度較為平緩，而上覆土層強度較高時對中小型建築物只需要適當加強上部結構剛度而不必做地基處理，當為背斜時基面呈八字型傾斜，即中間土層薄，兩邊土層厚，這種地基變形條件對建築物最為不利，在兩側傾斜面的交界處往往容易出現裂縫，處理的簡單方法是將建築物在該處用沉降縫分開，而在山脊建造房屋時也要分清基岩褶皺構造是背斜或向斜再做相應的處理。

2） 建築物位於褶皺和斷裂使岩層產生彎曲、破裂和錯動，石芽密布的地基時，石芽間覆土較薄時，可挖去覆土，用碎石或土夾石等壓縮性較小的材料，重新分層回填夯實，當設計允許時，也可調整柱距，利用石芽作支墩或基礎，若石芽間為硬塑或堅硬狀態的紅粘土，建築物獨立柱在15 t 以下可不做地基處理，若石芽間為軟弱積土，且建築物獨立柱在15 t 以上時，可採用樁基礎或箱型基礎。

3） 遇到大塊孤石或個別石芽外露的複雜地基時，對建築物最為不利，在地基處理時應使局部部位的變形，與周圍土的變形條件相適應，否則極易在軟硬交界處產生不均勻沉降而造成建築物開裂。對於大塊孤石或石芽周圍排架結構或一、二層磚石承重結構時，應在基礎與岩石接觸的部位將大塊孤石或石芽等部削低，分層回填可壓縮性材料並分層夯實，使它與其他基礎的壓縮性相適應，墊層厚度視所需要調整沉降量而定，一般採用30 cm～50 cm ，另外墊層下的岩基應鑿成斜面，且基槽要稍大於基礎尺寸。當建築物為多層框架，獨立柱基礎承重較大時應採用人工挖孔樁或採用箱型基礎。

4） 遇到地下水時，也往往對工程建設帶來一定的困難和危害，地下水在滲流壓力作用下，有可能帶走鬆散岩層、斷裂破碎帶和其他軟弱結構面中的細小顆粒，使岩體被掏空，引起地基破壞，在開挖基坑及地下洞室工程時，有時會發生大量地下水突然湧入，給施工帶來很多困難，當發現有地下水時，根據不同地下水特點採用不同的方法，包括垂直截滲的截水牆和灌漿帷幕，排水減壓有水平排水和減壓井兩種形式，共同將地下水流導出，減小滲透力，還有對地下水流進水口或通道的咽喉部位加以堵塞的堵塞法。

5） 不良地基上，既要研究適合的地基處理方案，同時也不能忽視在建築物結構設計及施工中採用相應的措施，以減少不均勻沉降對建築物的危害。例如，建造平面不能過於複雜，高差不能過大，控制好長高比及合理布置縱橫牆，在突變和轉折處設定沉降縫，相鄰建築物不能太接近，儘量減少建築基底壓力及調整其基底附加應力，加強結構的剛度和強度等措施，在施工中應先施工高層及重的部分，後建輕低部分，如果高低建築物有連線時，連線體最後建，安排好施工順序，可減少高低層部分的沉降差異。

最後是山區地形的滑坡和塌方問題，由於山區起伏不平，和風化作用或地表水滲入坡體，使粘性土軟化、液化，使土體抗剪強度降低，土體可能產生滑動而喪失穩定而造成滑坡或塌方，對建築物和人身造成危害，為防止滑坡、塌方常使用的方法是砌擋土牆和護坡牆或在保護坡上種植草皮，在斜坡地段還應在坡頂設定截水溝和排水溝，疏導地面水及地下水，避免滲入坡體內。