1、季節性凍土地基處理方案及實例摘要：季節性凍土具有冬季凍結和夏季融化的特性，其工程特性表現為凍脹及 融陷，對建筑物地基影響較大，本文結合工程實例，探討了季節性凍土的地基處 理方案。關鍵詞：季節性凍土；地基處理；工程實例季節性凍土是指按凍結狀態持續時間，地殼表層冬季凍結而在夏季又全部融 化的土。依據土的類別、凍前天然含水率、凍結期間地下水位距凍結面的最小距 離、平均凍脹率劃分為不凍脹、弱脹凍、脹凍、強脹凍、特強脹凍五級。季節性凍土作為建筑物地基，在凍結狀態下，具有較高的強度和較低的壓縮 性或不具壓縮性。但融化后地基承載力大為降低，壓縮性急劇增高，使地基產生 融沉；相反，在凍結過程中又產生凍脹，對地

2、基不利。凍土的凍脹和融沉與土的 顆粒大小及含水量有關，一般土顆粒愈粗，含水量愈小，土的凍脹和融沉性愈小， 反之則愈大。季節性凍土具有周期性融化、凍結現象，對地基的穩定性影響較大。某易地扶貧搬遷項目按照規劃及設計要求共建住宅41戶，均為一層磚混結構， 每戶住宅由房屋、圍墻及大門組成。該項目已交工兩年有余，住戶均已入住。但 大門在冬季由于地面隆起導致大門不能順利開啟，進入春季地面下降，大門可正 常使用，但大門和圍墻連接處及大門門洞已出現裂縫及破損現象。分析原因，該 現象為地基土凍脹引起。一、場地地層概況根據野外鉆孔編錄，結合室內土工試驗分析，場地地基土由耕土層、粉質粘土層組成，各層土特征描述如下：

3、耕土層（Q4ml）:黑褐色，不均勻，稍密，稍濕，結構疏松，富含有機質 及植物根系，密實程度較差。層厚0.50-1.00m。粉質粘土層（Q42al）:灰褐色，均勻，濕，呈可塑狀態，局部可見砂礫 石顆粒和生物碎屑，含植物根系，水平層理，無搖振反應，稍有光澤，干強度中 等，韌性中等。最大揭露厚度9.50m，最大揭露深度10.00m。二、水文地質條件場地最大揭露深度為10.00米，未發現地下水。三、原因分析1、地基土內水份在冬季由于溫度降低結冰導致體積增大，引起地面膨脹，進 入春季由于溫度升高，地基土內冰體消融導致體積變小，引起地面縮減。本場地 情況符合地基土凍脹概念。2、場地內粉質粘土層含水量大，其

4、含水量s（%）介于21.9%-24.6%，平 均值為23.1%，塑限含水量sp（%）介于16.9%-181%，平均值為17.5%，依據建筑地基基礎設計規范（GB50007-211）的有關規定，該地基土為凍脹等級為 B級，凍脹類別為脹凍，易引起地基土凍脹。3、場地海拔高度較高，介于2070-2080m，冬季天氣較冷，平均氣溫低于- 10C，是地基土凍脹的外部原因。四、地基處理深度確定由于擬建場地位置較為偏僻，沒有當地氣象資料參考，依據擬建場地海撥高 度較城區（標準凍結深度1.00米）高350米左右推斷，當地標準凍結深度為1.20 米，因此地基處理深度按照1.20米計算。五、地基處理的幾種措施根據

5、以上分析，大門冬季隆起現象是由于凍脹原因引起，其處理措施有以下 幾種：1、保溫：對大門周邊挖槽，采用爐渣及砂礫石回填，但基槽開挖深度較大， 其處理效果不很明顯。2、排水：大門出現凍脹現象和粉質粘土層含水量較大有關，采用排水措施可 以在一定程度減緩凍脹現象的發生，但粉質粘土層滲透系數很低，需較長時間才 能達到排水要求，采用滲透系數較高的粗砂可以有效解決粉質粘土層的排水問題。3、換填：粉質粘土層易凍脹原因和其黏粒含量較大有關，采用不易凍脹材 料（如粗砂）進行換填，可以有效降低凍脹現象的發生，但由于住宅大門已完工， 換填深度達到凍結深度1.20米，其密實度及和基礎結合部的施工存在難度，對大 門基礎存

6、在一定安全隱患，且處理費用較大。4、注漿：采用洛陽鏟或沖擊鉆成孔，然后注入帶壓水泥漿，其優點是可以對 部分土體利用水泥漿進行固定，減少地基土漲縮現象的發生。但地基土為粉質粘 土，滲透系數很低，水泥漿擴散速度及擴散效果均較差，處理效果不理想。六、地基處理方案的確定根據以上分析，結合場地實際地質情況，最終選定采用排水及換填方式進行 處理。1、排水及換填材料：采用經淘洗的粗砂，要求大于2mm粒徑的質量不應小 于總重量的50%。其主要原因是利用粗砂滲透系數較高來增強粉質粘土的排水性 能，利用粗砂較大的空隙率減緩粉質粘土的凍脹及融沉。2、處理寬度（見圖1）：大門兩層各處理600mm，總處理寬度為1200

7、mm。 大門基礎底面寬度為600mm，為保證處理效果，在大門基礎兩側各增加300mm。3、換填厚度（見圖2）：粗砂換填厚度按照300mm計算。其主要原因是大 門已完工，過大的換填深度會對基礎安全造成影響。4、處理深度（見圖3）：處理深度是按照場地估算的標準凍結深度1.20m來 確定的。地面開挖300mm后采用洛陽鏟或沖擊鉆成孔，其深度為900mm，然后 用粗砂回填至-300mm，然后整場地用粗砂回填。5、鉆孔處理間距（見圖3）：大門內側鉆孔間距為800mm，大門外側間距為 900mm，鉆孔直徑為100mm。6、處理要求：換填及排水所用粗砂均應夯實，地表用水泥砂漿抹平。七、處理效果根據以上方案對場地大門進行了處理，經過一個冬天的檢驗，未出現冬天大 門開啟困難，大門和圍墻連接處及大門門洞已出現裂縫及破損現象未發展，說明 處理效果良好。八、小結含水量較大的粉質粘土作為建筑物地基在氣溫較低的冬季比較容易出現凍脹 現象，進入春季又會出現融沉現象，經多次重復，對基礎安全影響較大，甚至會 危及基礎安全。本實例說明采用滲透系數和孔隙率較大粗砂對已出現凍脹現象的 粉質粘土地基進行處理是可行的，也是比較經濟的。參考文獻：巖土工程勘察規范（GB500