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岩土研究院

粉喷加固高层建筑饱和黄土地基

332 2022-03-29 15:26:28

(一)工程概况

西安南郊铁路中心医院老干部病房,地上十二层,建筑总高度约45m,箱形基础,基础面积59.9m×14.6m,基础埋深5,65m。

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地下水位埋深在地表下6.6m,在箱基底面以下1.0m左右,水位以下土层处于饱和状态。

无然土地基承载力为70~1T0kPa,设计要求地基承载力为 260kPa,不能满足要求。需采取措施提高承载力。

(二)方案选择

西安民用建筑广泛采用造价低康的灰土井和灰土挤密桩基础。它对湿陷性黄土和新近堆积黄土地基是很有效的处理方法。西安地区近年来潜水位的大幅度上升,城区潜水位多在地表下 3~8m之间。地下水位上升之后土层漫水后新建房屋地基采用灰土井处理时挖孔困难;已成建筑物因端部阻力和侧壁摩擦力下降而出现下沉问题。灰土挤密桩由于地下水位上升后土的含水量增大和灵敏性提高,拔管后缩孔,饱和条件下失去挤密作用,且灰土浸水后强度增长缓慢。因此灰土挤密桩应用受到限制。粉煤灰混凝土灌注桩,在一些饱和地基上应用表明,打桩的挤压作用使孔隙水压力上升地面隆起,使已成桩拼断,打桩的扰动作用使土的结构破坏,复合地基承载力很低。其他刚性桩费用较高。针对上述情况,采用粉体深层搅拌桩加固饱和黄土地基具有独特的优点。它价格低廉、桩体强度根据灰量可以调整、对地基无扰动、复合地基承载力高、施工速度快。因此,本工程选用粉喷射体搅拌桩方案。

(三)试验桩修况

为了给设计提供真实的复合地基的承载为值。进行了两根单桩试验和一组群桩试验。试桩直径0.5m,桩长8.0m,固化材料为普通硅酸盐 425号水泥,水泥含量 20%左右。成桩 28 天后先进行完整性检验,然后做承载试验。

单桩试验表明∶两根桩极限承载力均大于 520kN,承载力设计值 N可取 260kN。复合地基承载试验承压板尺寸为1.87mx1.87m,承压板下所压四根桩,见图3-3-33。置换率0.225。

试验结果表明∶复合地基允许承载力为280kPa,且桩体未出现破坏。

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(五)结论

西安地下水位较高地区的饱和黄土地基,采用水泥系粉喷搅拌桩加固,可以使原地基承载力由70kPa提高到280kPa。这种加固方法不仅可以用到一般民用建筑,而且可以应用到高层建筑。每延米搅拌桩成本约35-50元,总造价仅为混凝土预制桩的1/3~1/2。该法施工特点是机械化程度高,施工速度快,在居民区施工无振动,噪音低,对周围建筑物无影响。