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岩土研究院

钢渣桩加固多层厂房软土地基

351 2022-04-13 15:31:14

(一)工程和地质概况

位于上海市西南郊某工业开发园区内的二幢四层的钢筋混凝土框架结构通用厂房,坐落在 30余米厚的软塑一流塑状的中一高压缩性饱和软土地基上,二幢厂房共占地2270m²。厂房设计采用筏式和十字交叉形条形基础构成的组合基础,基底埋深1.70m,基底最大设计压力达120kPa。

根据地质勘探报告,场区范围内自上而下各土层及其主要的物理力学性能指标见表3-9-6。基底主要持力层的地基承载力标准值仅为 65kPa,远小于基底设计压应力;同时按照上海市《地基基础设计规范》(DHJ08-11-89)的变形计算,采用天然地基,沉降量将达55.10cm,远远大于绝对沉降最不得大于20cmn 的规范要求,也难以满足相对变形不大于2%0的规范控制标准。因此必须进行地基加固处理,以提高地基承载力,改善地基的变形性状。要求加固后地基承载力标准值不小于120kPa,绝对沉降量不大小20cm,不均匀变形量小于2‰。

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(二)加固方案

本场区范围内共兴建有四幢结构形式与荷载形式完全相同的通用厂房楼,原设计均采用20余米的预制钢筋混凝土长桩、穿透淤泥质土层。抵达压缩性相对较低。承载力相对较高的第V层粉土夹粉质粘土层上。后为节约投资,决定对本工程的二幢厂房楼改用钢渣桩进行地基加固。

1.钢渣桩的布置设计

(1)钢渣桩的间距

根据对厂房的沉降控制要求、荷载作用下天然地基的计算沉降值,并假设成桩后直径为60cm,则桩间距为

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3.布桩数

根据基础面积及每根桩的加固面积,可计算得基底布桩数为 1445 根。为防止基底软土侧移而加大沉降,在基础外缘 90cm 处增设一排护桩。并根据地质状况在软土层效厚处适当加密桩距,实际以0.9~1.4m 的桩间距满堂共布桩 2202根,平均置换率达0.2078。

(三)加固效果

本工程采用汽车式振动打桩机以 虹325 的桩管,按管外投料法施工,计人压密因素后,平均每根钢渣桩用钢渣3.05m³,约5.8t。成桩后一个月分别进行了复合地基静载试验、桩间土的静力触擦、十字板剪切试验和室内土工试验。以评估加固效果。

1.复合地基静载试验结果

复合地基承载力基本值按相对变形值确定,本工程取 0.02 倍载荷板宽度的沉降值作为复合地基承载力基本值。实测结果为 228.4kPa。远远高于承载力的设计要求,满足了加固设计的目的。

2.静力触探和十字板剪切强度试验

加固前后对桩间土的静力触擦和十字板剪切强度试验曲线(见图3-9-3、图3-9 一4)对比表明,经钢渣桩吸水挤密后,桩间土的抗剪强度得到显著提高,承载性能获得明显改善。

3.室内土工试验

室内土工试验表明。经加固后,桩间土含水量明显减少。最大减幅为19%;孔隙比明显减小。最大减幅为0.64∶重度最大增幅达3.6kN/mo³∶压缩模量最大增崛达3.65MPa;土体的力学性能得到了明显的改善。土工试验表明,加固有效影响深度超过了桩的实际长度,与现场静力触探和十字板剪切强度试验十分吻合。

(四)沉降观测

从基础施工开始至上部结构内部装修为止测得的地表沉降数值(见表3-9-7)可见,沉降发展十分平稳均匀,虽从观测资料看沉降尚未稳定,但据经验,软土地基上全部静载作用后的沉降值约为总沉降的12.5~1/3,即实际沉降不会超过10mm,小于要求的绝对沉降控制值,地基加固取得了良好的效果。

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