欢迎来到『东合南岩土』官方网站!

岩土研究院

变电所主控楼树根桩加固工程

387 2022-05-17 10:47:44

工程概况

该变电所是电气化铁路的一个动力电源。该变电所主控楼是一栋二层砖混结构,长 30m,宽 9m,高约 10m,于1983年底竣工交付使用。在以后数年中,墙体裂缝逐年发展,雨季发展较快。至 1987 年底,一层圈梁和二层檐梁均已开裂,纵向裂缝贯穿楼体,已危及使用,为此于1988年5月~9月进行了该楼基础的地基加固。该楼设计要求的地基容许承载力为140kPa,但设计施工前未曾进行地质勘探。楼房开裂后,进行了现场地质勘探,发现建筑场区东南和西北两部分土质明显不均。场地东南部为原状土,为粉质粘土或砂质粉土,其密度 和强度 均高,承 载 力可 达250kPa,而西北部原有一个山坡。有10m左右的楼房地基是素填土,如图 20-16所示,素填土层的厚度由东南向西北随原坡面逐渐增加,建筑物地范围内的最大厚度达6.5m。该层素填土的压缩性大,强度低,容许承载力为100kPa。主控楼东南和西北的地基承载力差异显著,致使楼房产生不均匀沉降,使楼房结构损坏程度不断加剧,故而必须加固素填土,使其承载力达到设计要求,为确保施工期不影响变电所正常运行,采用了树根桩和注浆的加固方案。

image.png

设计计算

一、试桩

为探索成孔和成桩工艺对树根桩承蒙力的影响,进行了三根桩的静载荷试验。树根柱均为φ150,桩长 5m。试验曲线如图20-1(a)所示,1号桩采用先填石子后压力灌浆的工艺施工,荷载加到 84kN 时,桩身压碎,发现石子间浆液不饱满,说明树根桩的常规工艺并不适用于地下水位低的素坎土墩层。2号桩的极限硫藏达130kN。成桩采用在孔口填人稳定浓水泥浆的方法。3号桩的成桩工艺和 2号桩相同,但在稳定水泥浆中加了10%的膨胀剂,其极限荷载达180kN。


二、荷载分配

素填土经过注浆加固后,分担荷裁100kPa,树根桩分担 40kPa,以满足原设计荷载140kPa的要求。

image.png

施工要点

一、成孔

采用 SGZ—1 A 型地质钻机和洛阳铲结合使用成孔,即先用钻机钻穿混凝土条型基础,然后用洛阳铲铲至设计孔深。


二、在孔内吊放钢筋笼

分段吊放,两段钢筋笼之间的搭接(焊接)长度不小于10d。


三、下设压浆管

用 6分钢管或胶管。沉入孔底,用于成桩后的注浆加固。


四、填人稳定浓水泥浆

用漕浆泵将由水泥、粉煤灰、水等材料按比例搅拌而成的稳定浓浆填至孔内。


五、桩顶与基础的联结

在桩孔材料初凝以前,在距桩顶50~100cm 处回填人工拌合混凝土,并严格捣实,使树根桩和钢筋混凝土基础结合良好。


技术经济效果

地基加固施工未影响牵引变电所的正常运行,成桩新工艺缩短了工期,降低了造价。加固工程完工后,地基沉降趋于稳定,不均匀沉降得到控制。