杂填土地基处理与造价分析
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摘要：随着城市建设规模的不断扩大，以往未被利用的荒地或垃圾堆放场地正逐渐被建筑场所利用。如何在技术上、工程造价上合理的利用杂填土地基，已经得到等多的岩土工程技术人员重视。本文通过沈阳市皇姑区某建筑场区填土地基进行处理实例，介绍如何选择杂填土地基处理方法和工程造价分析。
关键词：杂填土地基处理工程造价
中图分类号：TU723文献标识码： A
1问题的提出
杂填土是人们生活和生产活动废弃的垃圾土。主要包括建筑垃圾土、生活垃圾土和工业垃圾。杂填土的主要特点是无规划堆积，松散，固结性差，成分复杂，表现在压缩性和强度差异明显，不能作为建筑物天然地基，通常需要进行地基处理。杂填土地基处理方法较多，一般常用的处理方法为换填垫层法、强夯法、振冲法、砂石桩法、夯实水泥桩法、灰土挤密桩法和土挤密桩法等方法，采用何种处理方法处理杂填土地基，达到技术上合理、工程造价最低，本人结合工程实例谈谈一点体会，同类工程借鉴。
2建筑物和岩土工程条件
本工程位于沈阳市西北，位于城区边缘。拟建物为沈哈高速公路办公大厅和停车场，场区东西长200m，南北宽150m。面积30000m2，设计要求地基承载力达到120kpa。
经勘察该场区上部均为杂填土①，厚度4.0～9.50m，杂填土主要成分为建筑垃圾和生活垃圾，建筑垃圾有大小不等的水泥预制板、砖头瓦块，生活垃圾多半为煤灰渣等，勘查资料给出场区内杂填土承载力特征值为50kpa；下部为砂砾层②，厚度大于20m，承载力特征值大于300kpa。地下水位为4.78m。
3地基处理方案选择
本场区拟建物为多层楼房和停车场，设计地基承载力为120kpa。根据建筑物荷载和主体结构，本场区地基基础持力层有2层可供利用，即杂填土①和杂填土下部的砂砾层②。经方案对比，由于建筑物荷载相对较小，采用砂砾层②作为基础持力层，基础选用桩基费用较大，不宜采用，选择杂填土作为基础持力层，经人工处理使杂填土地基承载力特征值50kpa，提高到到设计要求的地基承载力特征值120kpa。采用何种方法对杂填土进行处理，根据沈阳城区现有的机械设备能力，选择了换垫层法、强夯法和砂石桩法，从技术上和工程造价上进行了如下对比分析。
3.1杂填土地基处理及造价比较
3.1.1方案1―换垫层法和强夯法
换垫层法适用于浅层软弱地基及不均匀地基的处理。杂填土由于沉积时间较短，未经过固结压缩，空隙较大，属于不均地基土层范畴。换垫层法一般适应浅基础。按场区岩土工程勘查报告提供的成果，本场区杂填土厚度一般为4.50-9.50m，根据场区岩土工程条件，靠近多层楼场区杂填土厚度4.00m-5.5m，平均厚度4.95m，占地面积1250m2；停车场位置杂填土厚度5.50-9.50m，平均厚度7.50m，占地面积28750m2。根据场区岩土工程条件，多层楼房建筑场区杂填土填埋厚度相对较薄，可考虑粗砂换填，停车场部位考虑重锤强夯处理。
3.1.2方案2―强夯法
强夯是采用400kN的重锤，从很高处(8～20m)自由落下，产生冲击能使土体中出现冲击波产生的应力，致使土中孔隙被压缩，土体局部液化，夯实点周围产生裂隙，形成良好排水通道，土体迅速固结，也就是对预选择的地基土进行强力夯实的方法。根据沈阳城区强夯经验，选择单击夯击能6000KN.m，夯击变数2遍，第一遍夯点间距按夯锤直径的3倍考虑，第二遍夯点间距位于第一遍夯击点之间。采用3000 KN.m满夯2遍。
3.1.3方案3―砂石桩法
砂石桩法就是利用震动沉管或锤击沉管冲积成孔，根据沉管和挤密情况填砂石量、提升高度和速度，达到地基土处理的目的。砂石桩按等边三角形布置，桩孔之间的距离为0.87m，桩孔直径350mm，采用振动沉管桩机成孔填砂。
4工程造价分析
4.1工程量预计
方案1中考虑综合楼部位因杂填土厚度较薄，适合换垫层法处理地基土，停车部位杂填土较厚，采用强夯法处理地基土。方案2中夯实面积为全场区，未考虑外延面积。方案3中桩长按场区面积加权厚度7.40m考虑，砂石充盈系数1.20考虑。
4.2工程造价分析
弃土外运包括装卸和外运，强夯满夯2遍计费，工程造价估算以沈阳市城区市场价格为准。各施工方案造价对比详见下表。从估算结果看强夯法处理杂填土费用最低，估算为300万元，砂石桩法处理费用是564万元，比强夯法处理费用高出264万元。
各方案工程量估算和造价对比表
5结论
随着城市建设的发展，建（构）筑物正不断向城区拓展，会涉及较多的杂填土地基。一般情况下杂填土固结时间段，空隙大，不能做天然基础持力层，为此必须进行人工地基处理。经上述对比分析，换垫层法适合浅基础，在建筑物荷载不大，杂填土厚度较薄的情况下选择此种方法。由于建筑物荷载设计要求不大，地下水位埋藏有较深，采用强夯法处理杂填土较为适宜。砂石桩法从技术上虽为合理，但工程造价加上比较昂贵，不宜采用。
采用何种方法处理杂填土地基，一般情况下要根据建筑物结构、设计承载力要求、从地基变形和强度上考虑对杂填土地基的利用。对杂填土地基的处理，要考虑杂填土物料的性质、杂填土堆积厚度、地下水埋藏条件等，处理后的杂填土地基或复合地基必须满足上部结构对基础沉降和强度要求，切不可盲目行事。