大面积堆载下软土地基变形及处理方案

作者：赵建国祝娜

来源：《城市建设理论研究》2013年第14期

摘要:本文介绍了山东某铝厂矿石堆场工程概况，根据建筑场地的特点，提出了大面积堆载下几种软土地基处理方案，并进行优选。

关键词：大面积堆载；软土地基；处理方法

中图分类号： F301.0文献标识码：A 文章编号：

近年来我国建设的大型氧化铝厂，多采用露天堆矿的方式设置堆场，堆料宽度110米，堆料高度10~15米。露天堆场在软土地基上修建时，由于大面积堆料产生的地基变形往往成为设计、施工中的难题。软土地基具有压缩性高、强度低和渗透性差的特点。山东某铝厂的矿石堆场选址建设于软土地基上，给堆场地基加固、设计与施工及竣工后的正常使用带来很多严重挑战。目前国内外现有的地基处理方法大致可以分为浅层处理和深层处理。浅层处理法通常很难解决大面积重载下深厚软土地基的工后沉降问题，而深层处理要么工期很长（如堆载预压或真空预压），要么造价很高（如桩基或复合地基），两种方法均存在明显的局限性。对于同时需要加固面积很大的浅层粘土和深层粘土的情况，目前尚未见有效果好、造价低且工期短的处理方法。

本工程的地质概况：该建设场地位于华北平原构造带、郯庐构造带两者之间与渤海湾交汇处，自新生代以来，该区以大规模沉降运动为主，沉积了厚达1500米的松散岩系，下伏第三系基岩。由淤泥质冲填土，粉质粘土，粉土及少量粉砂组成，地基表层由2米左右淤泥质冲填土组成，呈褐色，含有大量贝壳、有机质，层厚0.5~3.5米。第二层为粉质粘土，黄褐色，软塑——可塑，土质不均匀，局部夹粉土薄层，层厚0.9~5.2米。第三层为粉质粘土，灰色，可塑——软塑，土质不均匀，局部与粉土互层，含有大量贝壳、贝壳碎屑等杂质，层厚0.6~1.5米。。第四层为粉质粘土，灰色，可塑，局部软塑。土质不均匀，局部与粉土互层，含有大量贝壳、贝壳碎屑等杂质。层厚0.5~7.5米。第五层为粉土，灰黄色，湿，密实，土质不均匀，混有粉砂颗粒，局部夹粉砂薄层，层厚0.7~6.4米。地基土的物理学性能见表1。

通过对附近一期工程矿石堆场的沉降观测，大面积堆载中心处垂直沉降最大达50cm，堆料外侧部分地面有隆起，后土体压缩，地面为普遍下沉。堆料后地基产生的水平位移主要发生在地基浅层，其最大值出现在堆料的下部。天然地基由于承载力不足而导致稳定破坏。

因此，该工程由大面积堆载所引起的地基问题，主要是地基承载力不足而导致地基稳定破坏。另外，由于堆料中心处位移较大，如堆料达到预定高度，加大了地面荷载，对地基稳定更为不利。所以，必须对地基进行加固处理。