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岩土研究院

变桩长粉喷桩在复杂软弱地基加固中的应用

352 2022-05-07 09:07:28

工程概况

天津市经联房地产苏州道住宅楼位于天津市河西区苏州道,广东路、浦江路、汕头路所夹范围内,拟建6~8层民用住宅楼,其中6层砖混结构两座(D、E 座)、8层框架结构3座(A、B、C座),均拟采用浅基础,A、B、C三座相连部位基础采用沉降缝断开,各拟建建筑物布局见图 13-5。采用粉喷桩处理人工填土层中的冲填土及坑底淤泥等软土。共施工3686根粉喷桩,历时 32天,取得了很好的技术与经济效果。

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工程地质条件

该场地原为大坑,1901 年以后用海河淤泥积土冲填而平,坑底变化较大。现地表平均高程为3.80m。其地质特点如下∶

1.人工填土层,厚度为3.3~8.6m,层底标高0.47~4.61m,一般表层有厚1.2m左右的杂填土,其下的冲填土主要为;松散稍密状态的粉土,平均厚度0.9m;软塑状态的粉质粘土,平均厚度 0.7m,地基承载力标准值为 80kPa;一般埋深 2.8m 以下为软塑状态的淤泥质土,及灰黑色流塑状态的坑底淤泥,含较多的腐殖物及有机质,厚度为0.5~5.8m。

2.上部陆相层的粉质粘土,受原坑的影响,大部分缺失或残存较薄,厚度在0~3.20m 之间,可塑状态,土质尚均。地基承载力标准值为120kPa。

3.海相沉积层受坑的影响,其厚度与顶板起伏均较大,厚度为7.2~9.5m,顶板标高为-2.13~4.6lm,由上部软可塑状态的粉质粘土(承载力标准值为100kPa)、中部软塑状态的淤泥质土(承载力标准值为 90kPa)、底部软可塑状态的粉质粘土(承载力标准值为110kPa)组成,本层土水平方向分布稳定,土质尚均。

各土层的物理力学性质见表13-10。

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13.5.3 设计计算

一、单桩承载力设计值的确定(一)土对桩的支承力

粉喷桩桩径为 500mm,桩截面积为 0.196m²,桩周长为 1.57m,桩顶距现地表埋深约1.80m左右。各拟建建筑物根据其所处的地质单元、不同十层的分布厚度及相应的桩基参数,按式(12-16)可以计算单桩承载力设计值。

1.A、B座各粉喷桩单桩承载力设计值如表13-12。

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质量检验

粉喷桩施工完毕后。随机抽取不小于 28 天龄期的 35 根桩进行静载荷试验。以确定加固效果。检测手段方法分以下几方面进行∶

一、直接观察

根据槽底 户开挖出 的桩位检查。实际施工的桩位均符合设计要求。各桩头直符。500mm,水泥土搅拌较均匀,桩体坚硬。

二、抽芯检验

对成桩 28天龄期以后的 28根桩体进行随机抽芯检测,抽检结果表明∶各桩体搅拌都较均匀,喷灰量达到设计要求,桩体坚硬,但局部桩体抽芯取样进行抗压强度试验时,桩身强度自上而下很不均匀,其不均匀性主要出现在桩身5.0~8.0m 范围内。分析其原因,主要是在桩体埋深范围内分布的土层岩性、物理力学性质及有机质含量有着--定的差异,故造成不同土质单元的桩体其桩身强度自上而下存在着一定的不均匀性。从18组水泥土试块及 216 组抽芯试块的室内无侧限抗压强度试验结果,可以明显地反映出造成桩体强度不均匀的原因,其试验结果见表13-16。

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从上表可以看出,均为淤泥质土,但含有机质部位的抗压强度明显降低,造成桩体强度不均,这不仅与地基土的岩性、物理力学性质、有机质含量、硫酸盐含量等有关,有时也与施工中施工队伍素质、施工质量等有关,桩体强度不均是一个复杂的问题。总之,该工程经抽芯检测,从直观上看施工质量是较为满意的,少数桩体强度不均,对工程影响较小。

三、静载荷试验

对五座建筑物的粉疃桩共进行了35 根单桩复合地基静载荷试验,荷载板面积为 1.0m ×1.Om方形压板。试验标高与基础底面设计标高相同。通讨 35根酸遨荷试验分析。取沉降10mm 所对应的荷载作为复合地基承载力标准值,各建筑物复合地基试验结果基本上均满足设计要求。

四、沉降观测

拟建C、D座主体已经竣工,A、E座施工5层,B 座6层已封顶,根据现有观测资料,各建筑物地基沉降分别为∶

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技术经济效果

采用粉喷桩对该工程软弱地基进行加固处理,实践证明是有效而经济的。本工程在施工前,曾对采用天然地基及钻孔灌注桩处理地基进行过方案论证,采用天然地基因挖土回填处理须挖除 4~8.6m 深的冲填土,而基础埋置深度仅为1.8m。显然这一方案是不合适的。对于采用钻孔灌注桩进行处理是可以的,但经工程造价预算,其加固费用近 210万元,而采用粉喷桩复合地基方案,加固费用仅135 万元,施工周期仅32天,在经济造价、施工周期及对周围环境影响等方面,具有其他方案无可比拟的优越性。仅在造价上就比钻孔灌注桩节省 80 多万元,同时也解决了在市中心密集建筑群中进行工程建设对周围环境影响的难题。