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岩土研究院

灰土挤密桩加固多层综合住宅楼下Ⅱ级非自重湿陷性场地

347 2022-05-26 15:24:15

(一)工程地质概况

该公司展销住宅楼建筑面积为 4100m²。该楼底层为钢筋混凝土框架结构,柱距6.6m,南北两跨的跨度分别为 8.6m 和 6.6m。北跨底层以上四层为砖混结构,东端局部底层以上六层为砖混结构。框架部分为十字交叉条形基础,基底宽度1.8m。东部为砖砌体和灰土基础。基础埋置深度 2m,基底平均压力为170kPa。建筑场地自上而下各土层分别为∶

(1)杂填土;厚 5m,其中2m 以上含大量砖瓦灰渣和生活垃圾,2m 以下为素填土,含杂质较少。

(2)淤泥质土;呈软~可塑状、饱和,层厚 0.2~0.5m。

(3)黄土状粉质粘土;稍密,可塑,较厚,钻探未穿透。

场地地下静止水位在一3.5m处,各土层主要物理力学性能指标见表8-17。


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根据场地土质的情况和加固的且的。对多种地基处理方案进行了分析对比,认为∶


(1)开挖换填方案。可达到消除杂填土层的湿陷性,换填后土垫层的承载力一般能达到180kPa,灰土垫层的承载力可达 250kPa。能够满足承载力的设计要求,但开挖换填的深度过大,土方量也很大,工期较长。而且开挖换填方案,尚需考虑降水隔水措施,费用较高。


(2)桩基础方案。采用4m长的预制桩穿透湿陷土层,抵达下部不湿陷的黄土状粉质粘土,可满足上部结构的变形和承载力的要求、但预制桩方案成本过高,目用于层数不多的住宅楼似无必要。


(3)灰土挤密桩加固方案,灰土挤密桩适用于地下水位以上、含水量在 12%~23%的松散土的加固、且成本低。效果可靠。但本场地地下水位埋藏较浅,灰十挤密桩能否加固把握性不大。


为了论证本场地灰土挤密桩加固的可能性并了解加固效果,决定先进行现场试桩。


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荷载试验表明,灰土桩挤密地基承载力的大小与灰土的龄期有关,实质上是与灰土桩体的强度有关。28天以后灰土强度的增长已很缓慢,因此,灰土龄期宜以 28天为基准。根据 28天龄期的灰土桩挤密地基荷载试验结果,求得处理后地基承载力标准值为 180kPa,比天然地基提高1倍,满足设计要求。地基土变形模量也增长了1倍。


3.地基处理方案

根据现场试验结果表明,采用直径为 38cm,间距为100cm 的灰土挤密桩加固杂填土场地,两桩间的桩间土即能达到地基加固的要求。因此最后决定,采用挤密灰土桩满堂加固

方案。在条形基础下设两排挤密桩,桩孔按等边三角形布置,桩间距取87cm,桩径为38cm,桩孔人土深度约600cm,桩体加固深度为自基底向下4m。在其他部位,采用桩径38cm,间距100cm的挤密桩布置方案。共布设挤密桩800根。


(三)灰土桩的施工

本工程采用两台D-600型柴油打桩机沉管成孔,桩锤重0.6t,落距187cm。桩管用直径38cm无缝钢管制成,带有可透气的活瓣桩尖。桩孔内填夯3∶7(体积比)灰土,人工持锤夯实。平均每台班完成26根柱,最高每台班完成29根桩,实用30个工日。


(四)加固效果

从基础施工开始至建筑物建成,在建筑物上共设置了27个沉降观测点进行了连续观测,沉降结果见图8-10。沉降观测表明,60%沉降量发生在主体结构施工期间,主体结构完工后不到一个月发生的沉降量占最终沉降量80%左右。最大沉降量(18号观测点)为21.2mm,最小沉降量(27号观测点)约8mm。沉降差均小于规范的变形允许值(0.001,1为相邻柱基的中心距)。建筑物使用多年后,结构完好,未出现明显不均匀沉降。


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(五)经济效益分析

根据工程决算,灰土挤密桩加固方案比同样深度的换土回填方案约节省造价一半,工期缩短四分之三,劳动力减少70%,土方量减少 85%,取得了较好的经济效益。